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EF 2019

Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Sicherheit Smarte

Sicherheit Smarte Diagnose jederzeit und jederorts Modulare Diagnoselösungen für die Fabrik der Zukunft Durch intelligente Produktionsprozesse, in denen alles mit allem vernetzt ist, kann die Produktivität deutlich gesteigert werden. Dazu müssen jedoch vielfältige Daten verfügbar sein. Innovative Diagnose-Lösungen sollten sich flexibel skalieren lassen und für die Anforderungen der smarten Fabrik gerüstet sein. Um die funktionale Sicherheit (Safety) zu gewährleisten, müssen beispielsweise Anlagen sofort stoppen, wenn eine Schutztür zu einem gefährlichen Bereich geöffnet wird. Der Status dieser Türen wird über Sicherheitssensoren erfasst, die häufig nach dem folgendem standardisierten Verfahren in Reihe geschaltet sind: OSSD-Ausgänge (Output Switching Signalling Device) des einen Sensors werden mit Eingängen des folgenden Sensors verbunden. Um herauszufinden, welcher Sensor ausgelöst hat, mussten bisher alle in einer Sternverkabelung einzeln verdrahtet werden, was aufwändig und teuer ist. Außerdem konnte lediglich 1 Bit übertragen werden, nämlich die Information, ob ein Sensor den Betätiger erkannt hat oder nicht. Mit einer Diagnoselösung wie etwa der Safety Device Diagnostics von Pilz können jetzt sowohl Statusinformationen von Sicherheitsgeräten abgefragt als auch deren Konfigurationsparameter ausgelesen und Aktionen visualisiert werden. Dies führt zu einer erhöhten Verfügbarkeit von Anlagen. Reihenschaltung neu auch für Linienverkabelung Bild 1: Pilz bietet sichere Schutztürsysteme zur Überwachung trennender Schutzeinrichtungen, die gemäß EN ISO 14119 Stillsetzen und das Wiederanlaufen (Verriegelung) manipulations- und umgehungssicher verhindern Mit der Diagnose-Lösung, die aus einem Feldbusmodul sowie einem Verteiler und sicherer Sensorik besteht, lässt sich das bewährte Prinzip der Reihenschaltung jetzt erstmals auch in einer kostengünstigen Linienverkabelung mit Sicherheitsgeräten verschiedener Hersteller umsetzen. Darüber hinaus unterstützt dieses System – wenn auch die Sensoren des Systems eingesetzt werden – Diagnosefunktionen, die je nach Anforde- Autor: Martin Bellingkrodt, Product Manager Sensors Pilz GmbH & Co. KG www.pilz.de Bild 2: Das sichere Schutztürsystem PSENmlock von Pilz bietet sichere Zuhaltung und sichere Verriegelung in einem Produkt. Zusammen mit der Diagnoselösung Safety Device Diagnostics können neu trotz ausgedehnter Einkabellösung Schutztüren erstmals auch einzeln angesteuert werden 110 Einkaufsführer Produktionsautomatisierung 2019

Sicherheit Safety Device Diagnostics – Smarte Lösung im Verbund Die Diagnoselösung Safety Device Diagnostics (SDD) von Pilz wird mit Steuerungen des Herstellers – u. a. klassischen Sicherheitsrelais PNOZ, konfigurierbaren Kleinsteuerungen PNOZmulti und dem Automatisierungssystem PSS 4000 – zur kompletten Lösung. Vielseitige Anwendungen für die sichere Automatisierung lassen sich damit umsetzen. Neu können auch sichere Schutztürsysteme wie PSENmlock von Pilz an SDD angebunden werden. Durch die innovative Umsetzung der Reihen schaltung sowie die einfache Nutzung der Sensordaten stellt SDD auch für die Fabrik der Zukunft eine optimale Lösung dar. Dabei deckt SDD sowohl die funktionale Sicherheit als auch die klassische Automatisierung ab. Bild 3: Die Diagnoselösung Safety Device Diagnostics von Pilz besteht aus einem Feldbusmodul plus Verteiler sowie sicherer Sensorik PSEN. Die Diagnoselösung ermöglicht es, Daten wie beispielsweise Teilbetätigung, Spannungsüberhöhungen und -einbrüche, Temperatureffekte, Schaltspiele, Prellen, RFID- Identifikation/-Kennung einfach und zudem über Distanz abzurufen rung an die Prozesse wahlweise aktiviert werden können. Das bietet dem Anlagenbetreiber große Flexibilität. Für den Anschluss der Sensoren genügt ein Standard kabel. Zudem sind je nach Einsatzszenario passive Verkabelungshilfen in Schutzart IP67 oder IP20 erhältlich, die optimale Lösungen für die Installation im Feld und im Schaltschrank ermöglichen. Smarte Sensoren bieten mehr Funktionsumfang Da die Diagnoseinformationen hier bis zu 300 Byte – von zuvor 1 Bit – umfassen können, ist es möglich, Funktionen zu realisieren, die bisher nur sehr komplexen Sensoren bzw. speicherprogrammierten Steuerungen vorbehalten waren. Z. B. Einzel-Seriennummern, den Versionsstand, aktuelle Zustände oder auch Fehlerzustände in der Vergangenheit. Solche und andere Daten bzw. Informationen sind nun auf dem Sensor. Je nachdem, welche der Anwender gerade benötigt, bietet dieser sie optional an. Anwender könnten etwa zwischen einem hochcodierten Schalter und codierten Schalter unter Verwendung von Diagnoseinformationen wählen. Beides erzielt einen sehr guten Manipulationsschutz: Nimmt er einen hochcodierten, ist der Schutz fest und starr im Schalter implementiert. Allerdings können Anwender nun auch einige Daten der codierten Schalter einfach in den Speicher der Steuerung holen und dort flexibel den „hochcodierten Schalter abbilden“. Statusüberwachung vor Ort und über Internet Dort lassen sich die Daten via Modbus oder Profibus und künftig auch via Profinet oder Ethernet/IP abfragen und verarbeiten. Danach werden sie auf dem Display des Feldbusmoduls, dem Monitor einer SPS oder – via Webserver – auf dem Bildschirm eines Rechners übersichtlich angezeigt. Mit anderen Worten: Sie stehen sowohl dem Bediener der Maschine als auch via Fernzugriff zur Verfügung. Die Diagnose-Lösung ist für den Anschluss von bis zu sechzehn Sicherheitssensoren ausgelegt, wobei die Architektur der Sicherheitsschaltkreise keine Rolle spielt. Also kann eine Diagnose-Schnittstelle für die Sicherheitssensoren z. B. für die linke und die rechte Maschinenseite verwendet werden, wobei diese jeweils von einem Sicherheitsauswertegerät getrennt verarbeitet werden können. Dabei lassen sich alle Sensoren über ein Mastergate des Diagnosesystems zentral verwalten, was die Überwachung mehrerer Sicherheitsgeräte deutlich erleichtert. Je nachdem, wie die Netzwerkstruktur ausgelegt ist, kann das Mastergate entweder via DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) bzw. über eine zuvor festgelegte IP-Adresse angebunden werden. Dies ermöglicht Anwendern größere Freiheitsgrade mit Blick auf die Netzwerkanbindung ihrer bestehenden Applikation. Einkabellösung auch für größte Anwendungen Welche Diagnoseinformationen können erfasst werden? Zunächst einmal der Status der Sicherheitssensoren sowie der Zustand ihrer Ein- und Ausgänge. Außerdem lassen sich Warnungen hinsichtlich Über- oder Unterspannung auslesen, die insbesondere bei langen Leitungen auftreten können, wenn diese zuvor nicht sorgfältig vermessen wurden. Denn die innovative Diagnose- Lösung kann im Unterschied zu Bild 4: Um Menschen vor Maschinen mit gefährlichem Nachlauf oder anderen Gefahrenquellen zu schützen, können trennende Schutzeinrichtungen eingesetzt werden. Die Schutzeinrichtungen müssen Anlagen sofort stoppen, sobald eine Schutztür zu einem gefährlichen Bereich geöffnet wird Einkaufsführer Produktionsautomatisierung 2019 111

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel