Im Maschinenbau nehmen sichere Antriebsfunktionen einen zunehmend höheren Stellenwert ein. Sollen die Sicherheitsfunktionen bzw. das sichere Motion-Monitoring separat von der Maschinen- und Antriebssteuerung realisiert werden, sind die hier vorgestellten Motion-Monitoring-Module prädestiniert.
Exklusiv in KEM Die Autorin: Katrin Laack, Produkt- management, Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern
Wie eine effiziente und zugleich sichere Antriebsüberwachung für Anwendungen mit konfigurierbaren Steuerungssystemen aussehen kann, zeigen die neuesten Entwicklungen des Komplettanbieters Pilz für die sichere Automation: Motion-Monitoring-Module zur sicheren Überwachung von Achsen für die konfigurierbaren Steuerungssysteme Pnozmulti 2. Dessen Hauptmerkmale sind eine offene Kommunikation, eine durchgängige Diagnose und die sicheren Motion-Monitoring- Funktionen wie sicherer Geschwindigkeitsbereich, sichere Geschwindigkeitsüberwachung, sichere Bewegungsrichtung und sicherer Betriebshalt aus dem Sicherheitssystem heraus.
Die Überwachung der Antriebe wird damit vom Sicherheitssystem übernommen und muss nicht in der Antriebslösung stattfinden. So sind alle die Sicherheit betreffenden Informationen in einem System zusammengeführt und die Zuständigkeiten klar strukturiert. Das konfigurierbare Steuerungssystem kann unter anderem an Profibus, Powerlink, Ethercat, Modbus TCP oder auch Canopen-Netzwerke und somit an alle gängigen übergeordneten Betriebssteuerungen angeschlossen werden. Die Kommunikationsanbindung der Sicherheitslösung ist so an jede Automation problemlos durchführbar.
Sichere Bewegungsüberwachung
Der Komplettanbieter für die sichere Automation bietet im Bereich der sicheren Bewegungsüberwachung verschiedene Lösungen an. So bietet sich das Sicherheitsrelais Pnoz s30 für die Drehzahl- und Stillstandsüberwachung einer Achse für kleine Applikationen an. Eine Komplettlösung stellt Pilz mit den Motion-Control-Systemen PMC zur Verfügung. Die Motion-Monitoring-Module Pnozmulti 2 schließen so die Lücke zwischen Ein-Achsüberwachung und der Realisierung einer antriebsintegrierten Sicherheitslösung.
Diese Entwicklung zur sicheren Antriebsüberwachung, beispielsweise bei Werkzeugmaschinen, stützt sich auf das Auslesen der Inkremente des Drehgebers – und ist eine sehr präzise Lösung. Mit ihr legt der Anwender bestimmte Positionsfenster fest, in dem sich eine Achse im Stillstand gerade noch bewegen darf. Die notwendigen Anforderungen an die Sicherheitsfunktionen sind in der Antriebsnorm EN 61800-5-2 hinterlegt.
Auswahl an Sicherheitsfunktionen erhöht Flexibilität
Zu den Sicherheitsfunktionen der neuen Motion-Monitoring-Modulen für eine hohe Verfügbarkeit der Anlage gehören neben dem „Sicheren Betriebshalt“ (SOS) auch der „Sichere Geschwindigkeitsbereich“ (SSR). Er definiert ein Intervall, in dem sich die Achse bewegen darf, ohne dass es zu einer Fehlabschaltung kommt. Weitere Funktionen sind die Überwachung einer Maximalgeschwindigkeit (SSM) und die „Sichere Bewegungsrichtung“ (SDI), die einen Rechts-/Linkslauf unterscheidet. Geplant ist die Überwachung des sicheren Gleichlaufs für bis zu vier Antriebe. Alle gängigen Inkrementalgeber lassen sich über die entsprechenden Adapterkabel anschließen. Die Module selber sind mit der industriegeeigneten Schnittstelle Mini I/O ausgestattet, die auch bei robusteren Umgebungsbedingungen für eine stabile Datenübertragung sorgt.
Konfiguriert werden die Motion-Monitoring-Module des konfigurierbaren Steuerungssystem Pnozmulti 2 über zertifizierte Softwarebausteine mit dem Pnozmulti -Configurator. Das Software-Tool ist für alle Steuerungen der Pnozmulti-Familie universell einsetzbar. Auch die „Lesbarkeit“ eines Pnozmulti-Anwenderprogramms bleibt gleich und vor allem einfach, denn die semigrafische Oberfläche erleichtert die Arbeit für den Schaltschrankbauer erheblich. Eigene Funktionen können im Konfigurator als Makro abgelegt werden. Zudem können Anwender die neuen Motion-Monitoring-Module-Grenzwerte einfach einstellen. Dies erfolgt nicht über die Hardware am Modul mittels Schraubendreher, sondern komfortabel und manipulationssicher über das Software-Tool.
Pnozmulti 2 ist universell einsetzbar und bietet höchste Sicherheit in allen Industriebereichen. Die für die jeweilige Anwendung geforderte Sicherheitsarchitektur kann unabhängig von der übergeordneten Betriebssteuerung erstellt werden. Das bietet auch erhebliche Vorteile für die Fehlerdiagnose. So können Meldungen, die aus dem Sicherheitssystem kommen, dank der offenen Struktur über unterschiedliche Feldbusse auf jeder Betriebssteuerung angezeigt und bei Bedarf auf einem Bedienpult zusammengetragen werden. Damit stehen dem Bediener auf nur einem Display alle relevanten Informationen zur Verfügung. Zudem kann er die Zuständigkeiten für die Betriebssteuerung und die Sicherheit trennen.
Die konfigurierbaren Steuerungssysteme Pnozmulti sind darüber hinaus leistungsfähig genug, um an kleineren Maschinen die komplette Maschinensteuerung zu übernehmen. Der Maschinenbauer kann so durch den Verzicht auf ein zusätzliches Steuerungssystem Einsparungen in vielen verschiedenen Bereichen erzielen, angefangen von den Hardwarekosten, über den Platz im Schaltschrank bis hin zu den Beschaffungs- und Bevorratungskosten.
Kombinierte Lösung für sicheres Motion-Monitoring
Beim Basisgerät des Pnozmulti 2 wird der volle Funktionsumfang des klassischen Pnozmulti auf einer Breite von nur 45 mm untergebracht. Darüber hinaus ist das Basisgerät besonders energieeffizient: Je nach Applikation benötigt es bis zu 80 % weniger Energie. Insgesamt 20 sichere Eingänge sowie vier sichere Halbleiterausgänge (PL e, SIL CL 3) für Lichtschranken, Scanner oder Grenztaster ermöglichen einen flexiblen Einsatz. Hinzu kommt ein integriertes, beleuchtetes Display. Es bietet dem Betreiber bei Bedarf auch eine schnelle Inbetriebnahme und einfache Diagnose vor Ort. So erkennt er beispielsweise ohne Bedienpult und Rechner, ob nach wie vor dasselbe Programm seit der Inbetriebnahme läuft – ein wichtiger Punkt bei abnahmepflichtigen Maschinen.
Das Basisgerät ist besonders anwenderfreundlich, da es auf seinen beiden Seiten mit einer Vielzahl an Modulen erweitert und an die Anforderungen der Maschine angepasst werden kann. Dazu zählen Feldbus- und Kommunikationsmodule mit serieller oder ETH-Schnittstelle für alle gängigen Netzwerke auf der linken Seite. Auf der rechten Seite des Basisgerätes lassen sich bis zu sechs E/A-Module ergänzen: Vom Eingangsmodul mit sicheren Eingängen über Halbleiter-Ausgangsmodule bis hin zum Relaismodul und dem neuen Motion-Monitoring- Modul. Die Konfiguration der jeweiligen Hardware erfolgt ebenfalls mit Hilfe des Pnozmulti-Configurator. Insgesamt können am Basisgerät des Pnozmulti 2 bis zu sechs der neuen Motion-Monitoring-Module angeschlossen werden.
Die neuen Motion-Monitoring-Funktionen des konfigurierbaren Steuerungssystems bieten für Anwender und Betreiber Vorteile: eine kombinierte Lösung für sichere Motion-Monitoring-Funktionen zur Überwachung von Antrieben in allen Industrien. I
Info & Kontakt
Pilz Martin Kurth, Marketing-Kommunikation Tel.: 0711 3409-0 m.kurth@pilz.de
www.pilz.com Direkt zu Antriebe sicher überwachen
Teilen:
