Sicherheitssteuerung Sicherheits-Kompaktsteuerung mit vorkonfigurierten Applikationsprogrammen

Autor / Redakteur: Christian Runge / Reinhard Kluger

Sicherheits-Relaisbaustein oder komplexe Sicherheitssteuerung? Wer sich diese Frage stellt, kann auch einen Mittelweg wählen und die Flexibilität einer Sicherheitssteuerung erreichen, ohne den Programmieraufwand in Kauf nehmen zu müssen. Diese Möglichkeit bietet die Sicherheits-Kompaktsteuerung Protect Select. Mit vier vorkonfigurierten Applikationsprogrammen deckt sie die Mehrzahl der Anwendungen ab.

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So unterschiedlich die einzelnen Sicherheitsbereiche auch sind – Sicherheits-Kompaktsteuerung lässt sich ohne Programmieraufwand an die jeweiligen Anforderungen anpassen.
So unterschiedlich die einzelnen Sicherheitsbereiche auch sind – Sicherheits-Kompaktsteuerung lässt sich ohne Programmieraufwand an die jeweiligen Anforderungen anpassen.
( Archiv: Vogel Business Media )

Die einzelnen Sicherheitsbereiche einer Maschine oder Anlage werden oft durch mehrere Sicherheits-Schaltgeräte überwacht. In diesen Fällen sind auch jeweils mehrere Sicherheits-Relaisbausteine zur Sig-nalauswertung nötig. Spätestens wenn vier oder fünf dieser Bausteine benötigt werden, fragt sich der Konstrukteur, ob er nicht besser eine Sicherheitssteuerung einsetzt. Der „Sprung“ zu dieser höherwertigen Lösung ist jedoch groß, und er zieht zusätzlichen Programmieraufwand nach sich.

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Um die Lücke zwischen Sicherheits-Relaisbaustein und vollwertiger programmierbarer, sicherheitsgerichteter Steueurng zu schließen, hat die Schmersal-Gruppe die Sicherheits-Kompaktsteuerung Protect Select entwickelt. Auf der SPS/ IPC/ Drives wird dieses System erstmals in Kombination mit vier Applikationsprogrammen präsentiert, die bereits für die gängigsten Konfigurationen von Sicherheitsbereichen voreingestellt wurden. Das verkürzt die Zeit für die Parametrierung und Inbetriebnahme ganz erheblich und erleichtert aus Anwendersicht somit den Einstieg in die Welt der Sicherheitssteuerungen, deren wesentlicher Vorteil in der höheren Flexibilität und Anpassbarkeit liegt.

Für Sicherheitsbereiche mit bis zu acht Schaltgeräten

Protect Select ersetzt bis zu acht Sicherheits-Relaisbausteine (bis PL e und SIL 3) und schafft dank 52,5 mm Baubreite die Voraussetzungen, um Platz im Schaltschrank zu sparen. 18 sichere Eingänge bieten die Möglichkeit, alle gängigen Sicherheits-Schaltgeräte wie Not-Halt-Taster, Sicherheitsschalter und -zuhaltungen, Sicherheits-Schaltmatten und optoelektronische Schutzeinrichtungen abzufragen. Auf der Ausgangsseite sorgen vier sichere Halbleiterausgänge, zwei sichere Relaisausgänge und vier optionale Meldeausgänge für flexible Anschlussmöglichkeiten.

Einfache Anpassung an die individuellen Gegebenheiten

Besonders erwähnenswert sind zusätzliche sichere analoge Eingänge, die eine Einbindung von prozesskritischen Größen (Temperatur, Druck, Durchfluss etc.) in das Sicherheitskonzept erlauben. Die entsprechenden Grenzschwellwerte lassen sich individuell parametrieren.

In der Praxis ist kaum ein Sicherheitsbereich identisch mit dem anderen – der Anwender muss also individuelle Parameter verändern und zum Beispiel festlegen, ob ein Not-Halt nach Stop 0 oder Stop 1 erforderlich ist oder eine Sicherheitszuhaltung nach dem Ruhe- oder Arbeitsstromprinzip in den Sicherheitskreis integriert wird. Diese Festlegungen erfolgen bei der Protect Select ganz einfach über die Menüführung per Klartext-Farbdisplay. Hier können sämtliche Parametrierungen im Dialog mit der Steuerung vorgenommen werden.

Vier Applikationsprogramme decken die meisten Fälle ab

Um dem Anwender diese Arbeit so einfach wie möglich zu gestalten, liefert Schmersal die neue Sicherheits-Kompaktsteuerung in vier Grundkonfigurationen oder Applikationsprogrammen, die rund 80 Prozent aller Anwendungsfälle abdecken und nur noch die Parametrierung von wenigen individuell einzustellenden Funktionen (wie z.B. Stop 0- und Stop 1-Kategorie, Querschlussüberwachung, Entprellzeiten, Abfallverzögerungszeiten etc.) erfordern.

Zudem können Funktionen wie die freie Zuweisung von Rückführkreisen (EDM), An-lauftestung, zyklische Testung, Auto-Start, manueller Start etc. einfach aktiviert und deaktiviert werden. Die zur Auswahl stehenden Programme sind in der Betriebsanleitung klar beschrieben; mit ihrer Hilfe lässt sich Protect Select ähnlich einem Sicherheits-Relaisbaustein einfach verdrahten.

  • Programm 1 — für zusätzliche Betriebsarten:Das Applikationsprogramm 1 bietet die Anschlussmöglichkeit von bis zu vier zweikanaligen Sicherheits-Schaltgeräten, die jeweils mit Hilfe von Betriebsartenwahlschaltern und Zustimmungsschaltern überbrückt werden können. Das Programm eignet sich also für Gefahrenbereiche, in denen zusätzliche Betriebsarten wie „Einrichtbetrieb“ und „Prozessbeobachtung“ die Abläufe etwa beim Einrichten oder bei der Störungsbeseitigung erleichtern. Dies ist bei vielen Werkzeugmaschinen der Fall, aber z.B. auch bei Verpackungsmaschinen. Die Maschinenrichtlinie sieht ausdrücklich derartige Betriebsarten vor und nennt die Voraussetzungen, unter denen die Maschine mit geöffneter Schutztür betrieben werden kann.
  • Programm 2 – ein Arbeitsplatz mit zwei Sicherheitsbereichen:Für Maschinen, die Arbeitsplätze mit zwei getrennten Sicherheitsbereichen haben, wurde Applikationsprogramm 2 entwickelt. Im oberen Bereich der Maschine befindet sich dann beispielsweise der Arbeitsraum, in dem Werkstücke bearbeitet, montiert oder verpackt werden. Der untere Bereich, in dem die Materialzuführung und die Antriebseinheiten untergebracht sind, muss nur zu Wartungszwecken geöffnet, aber ebenso durch ein Sicherheits-Schaltgerät überwacht werden. Damit bietet sich hier die Möglichkeit, alle Sicherheitsfunktionen für beide Sicherheitsbereiche mit einem einzigen Steuerungsbaustein zu überwachen – mit bis zu drei Sicherheits-Schaltgeräten pro Sicherheitsbereich. Für jeden Bereich ist eine eigene Start/ Reset-Funktion sowie ein eigener Rückführkreis (EDM) vorgesehen. Der zusätzliche übergeordnete Not-Halt verfügt über eine eigene Reset-Funktion.
  • Programm 3 – komplexe Sicherheitsbereiche mit bis zu sechs Schaltgeräten: Über das Applikationsprogramm 3 können die Signale von bis zu sechs Sicherheits-Schaltgeräten ausgewertet werden. Es bietet zudem die Möglichkeit, einem der Sicherheits-Schaltgeräte eine separate Reset-Funktion zuzuordnen. Damit lassen sich auch komplexe Sicherheitsbereiche, die über mehrere Sicherheits-Schaltgeräte überwacht werden, komfortabel konfigurieren.
  • Programm 4 – Muting-Anwendungen:Das Applikationsprogramm 4 wurde speziell für optoelektronische Schutzeinrichtungen konfiguriert, die eine Muting-Funktion bieten. Dann wird der Materialtransport in einen Gefahrenbereich hinein (oder aus ihm heraus) gewährleistet, ohne dass die Maschine angehalten werden muss. Die Schutzeinrichtung wird dann automatisch und zeitlich begrenzt überbrückt, und die Maschine arbeitet sicher und mit hoher Produktivität.

Eine kompakte Steuerung – viele interessante Fuktionen

Protect Select mit Programm 4 bietet in diesen Fällen den zusätzlichen Vorteil, dass man auf separate Muting-Sensoren verzichten kann. Die Muting-Funktion wird direkt über standardmäßige Sicherheits-Lichtvorhänge und Sensoren überwacht. Zusätzlich werden die Signale von zwei weiteren Sicherheits-Schaltgeräten ausgewertet. Damit kann der Anwender eine komplette Muting-Applikation mit z.B. einer zusätzlichen Schutztür und einem Not-Halt realisieren.

Die vier Applikationsprogramme decken die Mehrzahl der Praxis-Anwendungen ab und schaffen die Voraussetzung, dass die Bausteine schnell und ohne Programmierung implementiert werden können. Dadurch ist der Maschinenbauer in der Lage, die Sicherheitsfunktionen optimal an die Prozessabläufe der Maschine anzupassen. Zudem spart er Platz im Schaltschrank und Kosten, weil ein Protect Select-Modul bis zu acht Sicherheits-Relaisbausteine ersetzt.

SPS/IPC/DRIVES/ 2011 Halle 9, Stand 460

Autor: Christian Runge, Produktmanager Sicherheitssteuerungen, K.A.Schmersal GmbH, 42279 Wuppertal

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