Sicherheits-Kompaktsteuerung: Programmerstellung und Programmauswahl leicht gemacht Spezielle Sprach- kenntnisse überflüssig - KEM

Sicherheits-Kompaktsteuerung: Programmerstellung und Programmauswahl leicht gemacht

Spezielle Sprach- kenntnisse überflüssig

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Mit einer neuen Sicherheits-Kompaktsteuerung erweitert das hier vorgestellte Unternehmen sein Portfolio an Sicherheitssteuerungen. Ein wesentliches Merkmal der neuen Baureihe, die auf der Fachmesse SPS/IPC/ Drives 2010 erstmals vorgestellt wird, ist die besonders anwendungsfreundliche Art der Programmerstellung beziehungsweise Programmauswahl.

Im Vergleich zu den meistens eingesetzten Sicherheits-Relaisbausteinen bieten Sicherheitssteuerungen ein höheres Maß an Flexibilität. Sie lassen sich optimal an die jeweiligen Anforderungen anpassen und ermöglichen damit in der Praxis eine bessere Integration der Sicherheitstechnik in die Prozesse der Maschine und die Arbeitsabläufe der Bediener.

Als wesentliches Merkmal ist hier die freie Zuweisung und Verschachtelung der Eingangssignale zu den Sicherheitsausgängen zu nennen. Praxisgerecht ist auch die Möglichkeit, eine individuelle Abfallverzögerungszeit am jeweiligen Sicherheitsausgang einzustellen.
Ziel: Programmerstellung ohne Programmierung
Diese Vorteile muss sich der Maschinenbauer beziehungsweise der Anwender der Maschine allerdings durch eine entscheidende Hürde bei der Installation der Steuerung „erkaufen“: Es sind entweder spezifische Kenntnisse für die Parametrierung der Steuerung nötig, die je nach Hersteller variieren. Oder man benötigt gar Kenntnisse einer auf IEC 61131–3 basierenden Programmiersprache.
Ziel bei der Entwicklung der neuen Sicherheits-Kompaktsteuerung Protect Select war es, dem Maschinenbauer die Möglichkeiten einer konventionellen Sicherheits-Kleinsteuerung zu bieten, ohne dass der Anwender jedoch herstellerspezifische Parametrierkenntnisse haben beziehungsweise eine Programmiersprache beherrschen muss.
So einfach wie ein Verdrahtungsplan
Erreicht wird dieses Ziel durch eine neue Art der Programmerstellung. Der Anwender kann direkt am Gerät, in einem Dialog zwischen Display und Kippschaltern, das für seine Applikation zutreffende Programm auswählen. In jedem Programm werden die 18 digitalen und zwei analogen sicheren Eingänge auf jeweils verschiedene Weise untereinander verschaltet und dann den sechs sicheren Ausgängen zugeordnet. Die zur Auswahl stehenden Programme sind in der Betriebsanleitung klar beschrieben, so dass Protect-Select ähnlich einem Sicherheits-Relaisbaustein verdrahtet werden kann. Die zweite Aufgabe des Display besteht im Abrufen von Diagnosefunktionen direkt am Gerät.
Auch applikationsspezifische Kenngrößen wie die Bestimmung des Sensorsignals am entsprechenden Eingang (potenzialfrei oder potenzialbehaftet) oder eine benötigte Abfall-Verzögerungszeit an einem bestimmten Ausgang können über eine Dialogfunktion am Display zugeordnet werden. Entprellzeiten, die man bei schwingungsempfindlichen Schutztüren benötigt, um den Startvorgang erst dann freizugeben, wenn die Kontakte sich im stabilen Zustand befinden, sind ebenfalls individuell einstellbar und dem Eingang zuzuweisen.
Alle Werte lassen sich natürlich nur durch berechtigte Personen verändern: Bei der ersten Programmauswahl wird ein individueller Pin-Code vergeben, der dann bei jeder Änderung eingegeben werden muss.
Sichere Auswertung von zwei analogen Eingangssignalen
Ein besonders signifikantes Merkmal der neuen Sicherheits-Kompaktsteuerung „Protect-Select“ ist die sichere Auswertung von zwei analogen Eingangssignalen. Wiederum über eine Dialogfunktion am Display kann ein individueller Spannungs- oder Stromschwellwert eines analogen Eingangssignals im üblichen Bereich (0 bis 10 V; 4 bis 20 mA) vergeben werden. Durch die Festlegung von je zwei Ober- und Unterschwellwerten sind bis zu zwei Bereiche definierbar, in dem sich das analoge Eingangssignal befinden darf. Abweichungen aus den definierten Bereichen werden dann im Sicherheitsprogramm entsprechend verarbeitet. Auch der Vergleich der beiden analogen Eingangssignale ist möglich. Jeder einzelne analoge Eingang kann in Applikationen bis PL d gemäß EN ISO 13849–1 verwendet werden.
Darüber hinaus verfügt die Steuerung über zwei sichere Relaisausgänge (250 VAC/ 6 A; 24 VDC/6 A) und vier sichere Halbleiterausgänge (24VDC/1,8 A). Um eine höhere Querschlusssicherheit in der Aktorik zu erzielen, wird über zwei sichere Halbleiterausgänge nicht nur die übliche 24 VDC-Spannung, sondern auch in einem zweiten Abschaltpfad das Massepotenzial sicher geschaltet, so dass bei Anforderung der Plus- und Minusanschluss der Aktorik sicher getrennt wird. So hätten auch kleinere Masseverschiebungen bei Aktoren mit undefinierten Spannungshüben oder gepufferte Restspannungen in der Aktorik keine Auswirkungen auf den Sicherheitsaspekt. Sowohl die 18 digitalen Eingänge als auch die vier sicheren Halbleiterausgänge und die beiden sicheren Relaisausgänge erfüllen paarweise die Anforderungen für PL e gemäß EN ISO 13849–1.
Protect-Select kann Signale von allen üblichen Sensoren, wie Not-Halt Befehlseinrichtungen, Schutztürüberwachungen, Türverriegelungseinrichtungen, taktilen und auch optoelektronischen Schutzeinrichtungen auswerten. Mit einer Gehäusebreite von nur 52,5 mm beansprucht die neue Kompakt-Steuerung nur sehr wenig Platz im Schaltschrank. Aufgrund der vorprogrammierten Funktionen, die der Anwender bei der Inbetriebnahme nur auswählen muss, ist die Steuerung sehr vielseitig einsetzbar. Da eine solche Steuerung in der Praxis fünf bis sechs konventionelle Sicherheits-Relaisbausteine ersetzt, spart der Maschinenbauer Platz im Schaltschrank, Verdrahtungsaufwand und auch Kosten. Weiterhin kann er die Steuerungs-Hardware universell einsetzen und einfach je nach den gewünschten Funktionen die entsprechenden Programme auswählen. Damit bietet die Schmersal Gruppe eine neue Möglichkeit, um bei kleinen und mittelgroßen Applikationen alle Funktionen der Maschinensicherheit auf der steuerungstechnischen Ebene zu realisieren.
Individuell konfigurierbare Versionen für OEM-Kunden
Neben den Grundversionen, die dem Anwender eine vorkonfigurierte Programmauswahl zur Verfügung stellt, gibt es noch eine zweite Version: „Protect-OEM“. Hier wird während einer Projektierungsphase gemeinsam mit dem Anwender ein kundenspezifisches Programm erarbeitet und in die Sicherheits-Kompaktsteuerungen übertragen. Jede Protect-OEM bekommt eine individuelle Artikelnummer und einen kundenspezifischen Namen. Der Anwender kann damit, ohne selbst Parametrierungsaufwand betreiben zu müssen, vom Kunden gewünschte Zusatzfunktionen passgenau realisieren.
Als dritte Protect Select-Baureihe stellt Schmersal eine Variante mit sicherer Funkstrecke vor, die über einen Anschluss für einen Lichtwellenleiter verfügt. Über die LWL-Leitung wird ein Transceiver angeschlossen, der über die sichere Funkstrecke Daten vom Mobilteil empfangen oder zum Mobilteil senden kann. Mit derartigen sicherheitsgerichteten Funkstandards hat Schmersal umfassende Erfahrungen: Das bewährte „Esalan“ Wireless-System wird in zahlreichen Industrie-Applikationen angewendet. Es ist vor allem dann sinnvoll einsetzbar, wenn der Bediener Bewegungsfreiheit benötigt, beispielsweise bei der Inbetriebnahme und beim Einrichten von größeren Maschinen und Anlagen. In diesem Fall kann nicht nur die Not-Aus-Einrichtung, sondern auch der Betriebsartenwahlschalter über die sichere Funkstrecke, das heißt über zwei sichere Funksignale, betätigt werden.
Ein Transceiver hat eine Funk-Reichweite von rund 30 m unter Industriebedingungen im weltweit verfügbaren 2,4 GHz-Frequenzband. Diese nominale Reichweite lässt sich in der Praxis dadurch erweitern, dass mehrere Transceiver über LWL in Reihe geschaltet werden. Die Transceiver werden so platziert, dass das jeweilige Mobilteil immer empfangs- und sendebereit ist.
Lückenschluss zwischen Relaisbaustein und „großer“ Steuerung: Mit der neuen Sicherheits-Kompaktsteuerung schließt Schmersal die Lücke zwischen den Sicherheits-Relaisbausteinen der Protect SRB-Baureihe und der modular aufgebauten Sicherheitssteuerung Protect PSC, die im Maximalausbau mehr als 250 Ein- und Ausgänge zur Verfügung stellt und auch mit einer sicheren Antriebsüberwachung (Protect PDMS) kombiniert werden kann. Diese Steuerung kann selbstverständlich frei programmiert werden, wenn der Maschinenbauer höchste Flexibilität und optimale Anpassung an den Anwendungsfall erzielen will. Hierfür steht eine Bibliothek von Funktionsbausteinen zur Verfügung. Alternativ kann man sich bei Protect PSC jedoch auch für die „Hardwired“-Version entscheiden, die keinen Programmieraufwand erfordert, weil sich die Systemfunktionen aus der Anordnung beziehungsweise der Reihenfolge der einzelnen Module am Master- oder Sub-Master-Modul ergibt.
Halle 9, Stand 460
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