Drehgeber & Sicherheitsmodule

So sorgt ein effektives Gesamtpaket für Funktionale Sicherheit

| Redakteur: Ines Stotz

Funktionale Sicherheit spielt in vielen Bereichen eine immer wichtigere Rolle. So etwa auch bei Kranen – deren Sicherheitsanforderungen enorm sind.
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Funktionale Sicherheit spielt in vielen Bereichen eine immer wichtigere Rolle. So etwa auch bei Kranen – deren Sicherheitsanforderungen enorm sind. (Bilder: Kübler)

Safety Funktionale Sicherheit steht schon seit Jahren ganz oben auf der Agenda der Kübler Gruppe. Dessen Drehgeber für Funktionale Sicherheit verfügen nun auch über die ATEX-Zulassung gemäß der Gerätegruppe II, Kategorie 2 und 3 (Zone 1, 21 und 2, 22). Auch durch die Ablösung der Norm EN 954-1 durch die EN ISO 13849-1 werden Maschinen und Anlagen noch genauer unter die Lupe genommen. Die Folge: Funktionale Sicherheit gewinnt an Bedeutung.

Bereits 2009 brachte der Sensorik-Spezialist den ersten zertifizierten SIL-Drehgeber für Anwendungen bis SIL3 oder PLe auf den Markt. Wie richtig diese Strategie war, zeigen die immer steigenden Anforderungen in fast allen Branchen und Betriebsabläufen.

„Dabei kristallisiert sich immer stärker heraus, dass allein mit zertifizierten Komponenten kein Höchstmaß an Sicherheit zu erreichen ist. Dafür ist die Materie zu vielschichtig“, sagt Jonas Urlaub, Produktmanager Funktionale Sicherheitstechnik bei Kübler. Und so verlange der Anwender immer mehr nach Systemen aus einer Hand. „Wir haben auf diese Anforderungen reagiert und bieten mit der Kombination aus Drehgebern und Sicherheitsmodulen ein effektives Gesamtpaket für Funktionale Sicherheit.“

Dazu gehören auch die notwendigen Kabel und die Software, um Probleme mit Schnittstellen auszuschließen. „Gerade hier beweisen wir unsere Vielseitigkeit - wir beherrschen alle Kundenschnittstellen, betont der Produktmanager.

Bei den mechanischen Schnittstellen verfügt Kübler über einen zertifizierten Anbau, bei der elektronischen Variante über bewährte Standard-Protokolle.

Kompetenter Service: Sicherheitstechnik im System

Zu diesem Paket, Kübler hat dafür den Begriff der „Sicherheitstechnik im System“ kreiert, gehört außerdem ein ausgeklügelter Service. Dieser umfasst Telefonsupport, Unterstützung bei der Inbetriebnahme und schnelle Reparatur bei etwaigen Störungen. Schulungen vor Ort und ein individuelles Training mit klarem Bezug zur Kundenanwendung bilden eine weitere Säule. Jonas Urlaub: „Der Kunde wird also in jeder Situation intensiv betreut, ein ganz entscheidendes Kriterium angesichts der Komplexität dieses Aufgabenfeldes.“

Chancen dank Funktionaler Sicherheit

Funktionale Sicherheit darf nicht als zusätzlicher Aufwand für den Betreiber einer Anlage gesehen werden. Ganz im Gegenteil, es eröffnen sich ihm ganz neue Möglichkeiten, noch effektiver zu wirtschaften. „Zweifelsohne kann man von Chancen dank Funktionaler Sicherheit sprechen“, stellt der Sicherheitsspezialist fest. So lassen sich durch die Überwachung der Position und Bewegung mit entsprechenden Drehgebern herkömmliche Sensoren wie Näherungsschalter und/oder Endschalter eliminieren. Das spart Kosten, denn der Installationsaufwand reduziert sich markant. Dadurch sinken auch die Materialkosten und der Aufwand für die Wartung.

Für sehr wichtig hält Jonas Urlaub die Vorgabe, dass eine neue Sicherheitstechnik leicht in das bestehende Maschinenkonzept integrierbar ist. „Kübler bietet modulare Lösungen an, die einen kosteneffizienten Einsatz ermöglichen und zudem adaptierbar auf andere Anwendungen sind. Und ist die Technik installiert, muss sie einfach zu bedienen sein, wobei ungeplante Ausfallszeiten der Maschine verhindert werden müssen. Für die Anlagen- und Prozesssicherheit ist ein Notbetrieb in jeder ‚Lebenslage‘ ebenfalls Pflicht.“

Ergänzendes zum Thema
 
Hohe Sicherheitsanforderungen bei Kranen
 
Anforderungen an die Sicherheitstechnik
 
Vorteile für den Anwender
 
Vorteile für den Endkunden

Passgenaue Lösung mit Drehgebern und Modulen

Der Kübler-Kunde kann aus neun Drehgebern der Safety-Familie und 13 Sicherheitsmodulen seine passgenaue Lösung zusammenstellen.

„Es lohnt sich daher ein Blick auf die technischen Details. Bei der Wahl des richtigen Drehgebers für Funktionale Sicherheit entscheidet das ‚Miteinander‘, denn Sicherheit wird durch das intelligente Zusammenspiel von Drehgeber, Steuerung und Aktuator erreicht“, erklärt Urlaub.

Mit SIL3 / PLe Zertifzierung sind jetzt die Sendix SSI/BiSS Absolut-Drehgeber mit zusätzlichem Sinus-Cosinus-Inkrementalausgang und Sendix Inkremental-Drehgeber in Sinus-Cosinus Ausführung verfügbar. „Damit spielen sie unter den Komponenten einer sicheren Anlage ganz vorne mit.“

Sicherer absoluter Drehgeber

Die Drehgebertypen der 58x3SIL-Familie liefern ein Absolut- und ein Inkrementalsignal. Die Absolutposition wird in Form eines digitalen SSI- oder BiSS- Datenworts übertragen.

Bei den Singleturn-Varianten 5853SIL und 5873SIL beträgt die Auflösung je nach Variante zwischen 10 und 17 bit. Die Multiturn-Varianten 5863SIL / 5883SIL haben im Vergleich zu den Singleturn-Varianten zusätzlich ein Getriebe zur Erfassung der absoluten Positionen größer 360°. Die Anzahl zur Erfassung der Umdrehungen beträgt 12 bit. Die Inkrementalposition wird in Form eines analogen Sinus-Cosinus-Signals bereitgestellt. Die Auflösung beträgt pro Umdrehung 2048 Sinus-Cosinus Perioden.

Die sichere Information über die absolute Position erreichen die Absolut-Drehgeber Sendix SIL, indem die Steuerung die Inkrementalimpulse zählt und das Ergebnis mit der – ebenfalls vom Drehgeber bereitgestellten – Absolutposition vergleicht.

Während des Betriebes der Anlage:

Durch den Vergleich der digitalen Positionsdaten mit den Sinus-Cosinus Signalen, welche von der Steuerung ständig mitgezählt und verglichen werden, wird die gemeldete Position verifiziert.

Beim Einschalten / Abschalten der Anlage:

Vor dem Abschalten der Anlage wird der absolute Positionswert von der Steuerung gespeichert. Beim Wiedereinschalten vergleicht die Steuerung den abgespeicherten Wert mit dem, nach dem Einschalten, neu gemessenen absoluten Wert. Sind beide Werte identisch, so ist die Position sicher. Sind die Positionswerte nicht identisch, ist die Position nicht sicher, und es muss die Position neu verifiziert werden.

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