So sorgt ein effektives Gesamtpaket für Funktionale Sicherheit

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Sicherer inkrementaler Drehgeber

Die Drehgebertypen der 58x4SIL-Familie liefern ein Inkrementalsignal. Die Inkrementalposition wird in Form eines analogen Sinus-Cosinus-Signals bereitgestellt. Die Auflösung beträgt pro Umdrehung 1024 oder 2048 Sinus-Cosinus Perioden.

Sicherheit durch mechanischen Aufbau

Mechanische Fehler, wie ein Bruch der starren Drehmomentstütze mit Drehmomentstift oder das Abfallen des Drehgebers von der Motorwelle, werden durch mechanische Überdimensionierung der Bauteile der Safety-Geber ausgeschlossen. Kübler bietet eine Vielzahl an mechanischen Varianten an - beginnend bei einer Hohlwelle bis hin zu einer Vollwelle mit Abflachung oder mit Nutstein.

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Über Funktionale Sicherheit hinaus bieten Sendix SIL-Drehgeber zusätzlichen Schutz aufgrund ihrer besonderen Robustheit bis IP67. „Sie zeichnen sich durch ihre bewährte robuste und zuverlässige Schnittstelle und eine besondere mechanische wie auch elektronische Belastbarkeit aus: Mit extra stabilen Lagern im Safety Lock Design und einer besonderen Genauigkeit und Langlebigkeit“, so der Produktmanager.

Sowohl die inkrementalen als auch absoluten Drehgeber für Funktionale Sicherheit sind nur in Verbindung mit einer sicheren Steuerung sicher, die die genannten Funktionen überwachen kann. Beide Geber verfügen über eine Zertifizierung der IFA (Institut für Arbeitssicherheit, früher BGIA) für Applikationen bis SIL3 bzw. PLe.

Perfektes Zusammenspiel: Safety-M Module mit Sendix SIL Drehgebern

Mit den Drehgebern in Kombination mit Safety-M Modulen lassen sich umfangreiche Sicherheitsfunktionen realisieren. Auch diese Module zeichnen sich durch hohe Sicherheitsstandards und Integrationsfähigkeit aus. So sind sie geeignet für Anwendungen bis PLe nach EN 13849 bzw. SIL3 nach EN 61508, und sie entsprechen als sichere, baumustergeprüfte Logiksteuerung der Maschinenrichtlinie 2006/42/EC. Außerdem verfügen sie über vordefinierte Funktionsblöcke, welche den Sicherheitsfunktionen zur Antriebsüberwachung nach EN 61800-5-2 entsprechen. Dank eines modularen Aufbaus und dem Interface für alle gängigen Feldbussysteme können sie universell und genau den jeweiligen Anforderungen angepasst eingesetzt werden.

Um den höchst möglichen Fehlererkennungsgrad (Diagnostic Coverage = DC) zu gewährleisten besitzen die Safety-M Module tiefgehende Diagnosefunktionen für Gebersysteme, sie überwachen unter anderem die Sinus-Cosinus-Signale mittels der Funktion sin2 + cos2 = 1.

Maschinen sind mit einer Vielzahl von drehzahl- oder positionsgeregelten Antrieben ausgestattet. Diese Bewegungen haben teilweise ein erhebliches Gefährdungspotenzial, vor dem der Anwender zu schützen ist. „Abgrenzungen durch Lichtgitter oder Schutzeinhausungen und Begrenzungen der Bewegung durch Endschalter, verbunden mit der Abschaltung des Antriebs, sind hauptsächliche Maßnahmen“, zeigt Jonas Urlaub auf.

Erheblicher Nutzengewinn und Kosteneinsparung für Anlagen

Ein stillstehender energieloser Antrieb bedeutet im einfachsten Fall den sicheren Zustand. Jedoch kann es erforderlich / hilfreich sein, dass der Mensch sich im Gefahrenbereich der Maschine im laufenden Betrieb aufhält, zum Beispiel zur Störungsbeseitigung. „Dies erfordert dann natürlich eine Ausweitung der Sicherheitsfunktion auf die Bewegungen der Maschine – in Form von sicher reduzierter Geschwindigkeit, sicherem Arbeitsbereich oder Drehmomentbeschränkung – was dem Anwender einen erheblichen Nutzengewinn für seine Anlage ermöglicht.“ In Verbindung mit einem sicheren Positionieren lassen sich Endschalter und deren Verdrahtung und Wartung einsparen.

Dies kann neben Funktionsgewinn auch noch eine Kosteneinsparung bedeuten. Damit werden dann auch zusätzliche Anforderungen an das Gebersystem gestellt. Dies führt vielfach zu der Verwendung eines weiteren Gebers, redundant zu dem Motorgeber, was wiederum einer aufwendigen und teuren Lösung entspricht. Urlaub: „Optimal ist die Ausgestaltung des Motorgebers als sicherer Geber, verwendbar bis Performance-Level d oder e. Ein weiterer separater Geber kann entfallen, und der Platzbedarf bleibt gleich. Ein erheblicher Kosten- und Installationsvorteil für den Anwender.“

Sichere Antriebsüberwachung

Vordefinierte Sicherheitsfunktionen zur Sensor-/Aktorverarbeitung bieten eine erhebliche Vereinfachung in der Programmierung. So kann beispielsweise der Programmieraufwand zum logischen/zeitlichen Vergleich von Mehrfacheingängen der Sicherheitssensorik entfallen.

Anstelle dessen wird die nötige Verarbeitung schnell und sicher über das Peripheriekonfigurations-Menü ausgewählt. Im Programmeditor erscheint jedes Eingangs- und Ausgangselement nur als Funktionsblock. Sie sind bereits auf ein einzelnes Logiksignal reduziert. Die grafische Programmieroberfläche der Kübler-Lösung lässt intuitiv und sicher vorgehen, Makros für Eingangselemente wie Scanner, Lichtgitter oder Not-Halt und für Sicherheitsfunktionen (SS1, SLS, SLP, SLI, SOS etc.) sorgen für zusätzliche Bedienerfreundlichkeit.

Safety-M Module bieten Zukunftssicherheit

Konventionelle Sicherheitssteuerungen beschränken sich auf Logikverarbeitung bzw. auf reduzierte Wordverarbeitung von Daten. Eine sichere Antriebsüberwachung wie sie die europäische Maschinenrichtlinie per Gesetzt fordert, lässt sich so nur schwer realisieren.

„Dagegen haben wir großen Wert darauf gelegt, mit unseren Safety-M Modulen Zukunftssicherheit zu gewährleisten. Mittels in der Firmware integrierter Sicherheitsunktionen zur Antriebsüberwachung lassen sich die neuen Aufgabenstellungen schnell und effizient umsetzen“, fügt der Experte an.

Unabhängig von der Antriebstechnologie bieten sie alle Funktionen nach EN 61800-5-2 zur Antriebsüberwachung und darüber hinaus praxisgerechte Funktionserweiterungen an. Das gilt für Ein- oder Mehrachsbetrieb, einfache Umrichter oder hochwertigen Servoantrieb, Elektro-, Hydraulik- oder Pneumatikantrieb. Zudem sind die in der Firmware integrierten Sicherheitsfunktionen leicht anzuwenden.

SPS IPC Drives: Halle 7A, Stand 508

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