Sicherheitsfunktionen werden Standard

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Geräte mit Sicherheitsfunktionen müssen also immer in mehreren Betriebszuständen geprüft werden. Welche sind das?

Im Prinzip hat man immer einen aktiven Betriebszustand, der die normale Betriebsfunktion widerspiegelt. In diesem Betriebszustand ist die Sicherheitseinrichtung „scharf“ geschaltet und löst bei einem sicheren Ereignis aus. Der zweite Betriebszustand ist in der Regel der sicher abgeschaltete Zustand. Dieser ist aus Sicht der Funktionalen Sicherheit der wichtigere, da es hier auf keinen Fall zu einer Fehlfunktion kommen darf.

Dazu ein Beispiel: ein Antriebsregler, der sicher abgeschaltet wurde, sorgt dafür, dass der angeschlossene Motor zum Stillstand kommt. In einer Fertigungsanlage wäre das der Moment, wo Bedienpersonal zum Beispiel ein verklemmtes Teil aus der Maschine entfernen muss. Hier muss unter allen Bedingungen sichergestellt sein, dass der Motor nicht wieder anläuft, ansonsten besteht akute Verletzungsgefahr für das Bedienpersonal der Maschine. Bei komplexen Prüflingen kann es notwendig sein weitere Betriebszustände zu prüfen.

Können Sie die härteren Prüfanforderungen für elektronische Systeme mit Sicherheitsfunktionen auch an einem Beispiel beschreiben?

Ein gutes Beispiel sind berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen, sprich BWS, wie Lichtgitter und Lichtschranken. Sie sorgen dafür, dass eine Maschine in den sicheren Zustand geht, sobald eine Person in den Gefahrenbereich tritt. Wichtig hierbei ist, dass die BWS in einer garantierten Zeit reagieren muss. Wenn zur Übertragung des Signals von der BWS zur Steuerung ein Feldbussystem eingesetzt wird, muss dieses die Daten ebenfalls in einer garantierten Zeit übertragen.

Die EMV-Anforderungen für BWS sind in der EN 61496-1 definiert. Diese Norm fordert 30 Volt pro Meter Feldstärke für die Prüfung der gestrahlten Störfestigkeit. Beim Einsatz eines Feldbusses ist davon auszugehen, dass Feldbusmodule und BWS nah beieinander installiert werden. Somit kann es auch erforderlich sein, sichere Feldbusmodule, die auch für den Anschluss von BWS vorgesehen sind, mit 30 V/m zu prüfen.

Wie genau erfolgt die Überwachung des Prüflings während der Prüfung?

Bei der Überwachung der Prüflinge ist darauf zu achten, dass alle wesentlichen Funktionen permanent überwacht werden. Dies kann über interne Diagnosen erfolgen bzw. mit Hilfe von externen Messgeräten. Weiterhin sollte die Überwachung dort erfolgen, wo Fehlfunktionen zu Gefährdungen führen.

Wenn beispielsweise ein Antriebsregler mit Motor im sicher abgeschalteten Zustand überwacht wird, sollte dies direkt an der Motorwelle erfolgen. Die Überwachung des Displays des Antriebsreglers mit Anzeige der Drehzahl ist nicht ausreichend, weil die interne Sensorik zur Ermittlung der Drehzahl ebenfalls gestört werden kann.

Wie wird sich der Markt für Maschinensicherheit Ihrer Einschätzung nach in den nächsten Jahren entwickeln?

Der Markt wird in der Zukunft noch weiter wachsen. Integrierte Sicherheitsfunktionen werden für eine Vielzahl von Geräten in Zukunft Standard werden. Angefangen bei der Sensorik und Aktorik, geht das über die Datenkommunikation, der Feldbusgeräte bis zur Steuerung. Herkömmliche elektromechanische Not-Aus-Kreise werden in Zukunft mehr und mehr durch programmierbare elektronische Systeme ersetzt, da diese einfacher im Aufbau sind und sich nach Bedarf flexibel ergänzen und ändern lassen.

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