Sicherheitsschalter für Sicherheitsbus AS-Interface Safety at Work

Sparpotenzial direkt integriert

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Der Sicherheitsbus AS-Interface Safety at Work erlaubt einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau sicherer Slaves für den Personen- und Maschinenschutz in der Automatisierung. Wenn das AS-Interface direkt in die Sicherheitsschalter integriert ist, können die für konventionelle Schalter erforderlichen sicheren Eingangsbaugruppen entfallen. Damit reduziert sich der Verdrahtungsaufwand erheblich, und es sinken Manipulierbarkeit sowie Kosten.

Konventioneller Verdrahtungsaufwand
Bei einer Anwendung, in der eine Schutztür in Kategorie 3 nach EN 954–1 abzusichern ist, werden ein Sicherheitsschalter mit Zuhaltung und als Redundanz ein weiterer Schalter ohne Zuhaltung eingesetzt. Die Schalter werden auf Sicherheitsrelais verdrahtet. Außerdem soll die Steuerung von jedem Schalter ein Meldesignal erhalten, um eine offene Schutztür sowie eine eventuelle Fehlfunktion sofort anzuzeigen.

Bei der Lösung dieser Aufgabe werden für den Sicherheitsschalter mit Zuhaltung insgesamt zwölf Anschlussdrähte benötigt (vier für die zwangsöffnenden Kontakte, drei für die Meldekontakte, zwei zur Ansteuerung der Zuhaltung und drei zur Ansteuerung der eingebauten LEDs). Dazu muss der zweite Schalter mit vier Drähten für die Sicherheitskontakte sowie mit zwei für die Meldekontakte angeschlossen werden. Das ergibt selbst bei diesem einfachen Beispiel pro Tür 18 Anschlussdrähte in zwei Leitungen. Bei einer Anlage mit zehn Türen summiert sich das auf 180 im Schaltschrank zu verdrahtende Anschlusspunkte.
AS-Interface Safety at Work
Wird zur Lösung der Sicherheitsbus AS-Interface Safety at Work eingesetzt, sind demgegenüber nur zwei Kontakte für den Bus sowie zwei für die Hilfsenergie im Schaltschrank anzuschließen. Und das bei zehn Türen! Hinzu kommt, dass frei verlegte Drähte nicht mehr gegen Querschlüsse, Kurzschlüsse und alle weiteren Fehlermöglichkeiten geschützt werden müssen. Integriert man darüber hinaus das AS-Interface Safety at Work bereits in den Sicherheitsschalter, ist dieser Schalter manipulationssicher. Eine Manipulation mit Kurzschlussbrücken, wie an Eingangsbaugruppen und bei konventionellen Steuerungen oft möglich, schließt dieser Sicherheitsbus aus.
AS-Interface Safety at Work eignet sich für die Sicherheitstechnik besonders gut, denn in diesem Bereich werden vor allem digitale Signale verarbeitet. Diese können zum Beispiel lauten „Tür ist offen“ oder „Tür ist geschlossen“. Oder: „Lichtschranke ist nicht unterbrochen“ bzw. „Lichtschranke ist unterbrochen“.
Solche Signale brauchen lediglich ein Bit, um ihren Zustand zu signalisieren. Speziell für diese Art der Datenübertragung wurde AS-Interface entwickelt und beweist gerade hier seine Stärken. Andere Feldbussysteme sind für größere Datenmengen besser geeignet und zeigen deshalb auf anderen Gebieten ihre Stärken.
Weniger Drähte und Ausgangssignale
Auch die Kombination eines beliebigen Feldbussystems mit dem hier vorgestellten Sicherheitsbus hat sehr große Vorteile. Wird z. B. neben der Steuerung auf dem Profibus auch ein EKS-Schlüsselsystem von Euchner eingesetzt, kann der Einsatz des Zustimmtasters auf dem AS-Interface Bus freigegeben werden. Um dies zu erreichen, zeigt die Steuerung die Gültigkeit des Schlüssels an, der im EKS eingesteckt ist. Und zwar durch einen einfachen Bit-Ausgabe-Befehl an den AS-Interface-Sicherheitsmonitor.
Das Programm in der Steuerung leistet den Vergleich des Schlüssels mit dem gültigen Eintrag und einem bedingten Ausgeben dieses Bits an einen Ausgang auf dem AS-Interface Bus.
Durch die Abbildung in der Software werden neben Drähten im Schaltschrank auch Ausgangssignale in der Steuerung eingespart. Ein zusätzlicher Vorteil: eine Kopplung des AS-Interface Busses mit einem Fremdbus ist über ein Gateway sehr einfach zu realisieren.
Sicherheitsschalter für Schutztüren
Sicherheitsschalter mit Zuhaltung werden benötigt, um Personen vor gefährlich nachlaufenden Bewegungen zu schützen oder den Maschinenlauf nicht unbeabsichtigt zu unterbrechen. Für diesen Fall bietet Euchner zur Absicherung von Schutztüren eine große Palette verschiedenster Sicherheitsschalter in bewährter Anschlusstechnik (mit oder ohne Stecker) bzw. mit integriertem AS-Interface an. Das sind u. a. die Serien TZ, TP und TX. Erhältlich sind auch die unterschiedlichsten Optionen, wie z. B. Not- entriegelungen (ohne Werkzeug zu öffnen) oder Fluchtentriegelungen.
Ist es gleichgültig, wann bei vorhandenem Personen- oder Maschinenschutz eine Schutztür geöffnet wird, kommen Sicherheitsschalter ohne Zuhaltung zum Einsatz. Bei Euchner sind dies die Baureihen NZ, NX und GP. Auch diese Schalterbaureihen sind mit integriertem AS-Interface lieferbar.
Die Baureihen unterscheiden sich in den Bauformen, den Schalter-Materialien und ihren technischen Daten. Alle Schalter entsprechen den aktuellen Normen und haben die entsprechenden Konformitätsbestätigungen.
Berührungslos auf dem Vormarsch
Berührungslose Schalter gewinnen zunehmend an Bedeutung, da z. B. mit nur einem einzigen Schalter an einer Schutztür die Kategorie 4 erreichbar ist. Die am weitesten entwickelten berührungslosen Schalter arbeiten mit einem Transponder, dessen Technik analog der Maschinenrichtlinie manipulationssicher ist. Auch diese Schalter der Baureihe CES werden mit integriertem AS-Interface geliefert. Die Firma Euchner war der erste Anbieter mit dieser Technologie und verfügt deshalb in diesem Bereich über wertvolle Erfahrungen.
Bustechnik bei Zustimmtastern
Die Maschinenrichtlinie fordert, dass bei geöffneter Schutzeinrichtung nur dann eine Maschine in Betrieb genommen werden kann, wenn zusätzlich Maßnahmen zur Absicherung vorgenommen werden. Eine dieser Maßnahmen ist eine Einheit, die permanent von der Person betätigt werden muss, die im Arbeitsraum der Maschine tätig ist. Diese Aufgabe lässt sich sehr einfach mit einem Zustimmtaster lösen. Gerade bei dessen Einsatz kommen die Vorteile der Bustechnik besonders zum Tragen. Dies liegt daran, dass elektrisch ein Oder-Gatter zu bilden ist. Und das führt zu deutlich vermehrtem Aufwand in der Verkabelung im Schaltschrank, wenn die konventionelle Technik mit direktem Anschluss von Schaltelementen eingesetzt wird. Viel einfacher dagegen wird es, wenn der AS-Interface- Sicherheitsmonitor zum Einsatz kommt. Hier wird die umständliche Verdrahtung durch eine einfache Softwarekonfiguration ersetzt. Diese Tatsache spricht klar für die Nutzung der Bustechnik beim Einsatz von Zustimmtastern.
Vergleich von Sicherheitsbussystemen
AS-Interface Safety at Work erlaubt in seiner grundsätzlichen Auslegung nur die Übertragung kleiner Datenmengen. Ein Vorteil und Nachteil zugleich. Der Vorteil ist die sehr schnelle und effiziente Verarbeitungsgeschwindigkeit. Wichtiger noch, es müssen keine Parameter eingestellt werden. Die geringe Datenmenge ist aber gleichzeitig ein Nachteil, wenn Geräte an den Bus angeschlossen werden sollen, die größere Datenmengen, beispielsweise zur Parametrierung, benötigen. Außerdem sind heute noch keine sicheren, verteilten Ausgänge auf diesem Bus lieferbar.
Halle 7, Stand 170
Weitere Informationen
AS-Interface Safety at Work
KEM 643
Euchner Sicherheitsschalter
KEM 644
Berührungslose Sicherheitsschalter
KEM 645

AS-Interface Safety at Work

Erweiterungen bei Safety at Work
Beim Konzept des AS-Interface Safety at Work übernimmt der Sicherheitsmonitor für alle sicheren Slaves die Überwachungsaufgaben und somit auch einen großen Teil der notwendigen Redundanz. Dieses Prinzip ist bestechend einfach, funktioniert aber leider nur für sichere Eingänge. Für sichere Ausgänge muss ein anderes Prinzip verwendet werden, das, wie für AS-Interface üblich, möglichst einfach und außerdem preislich attraktiv sein muss. An der Umsetzung dieser Aufgabe wird derzeit im Konsortium AS-Interface Safety at Work gearbeitet. Der Autor rechnet damit, dass im Laufe des kommenden Jahres erste Erfolge auf dem Weg zu sicheren, verteilten Ausgängen sichtbar werden.
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