Inhaltsverzeichnis
1. Einfacher zur bestmöglichen Gerätekompatibilität
2. Weniger Manipulationen durch RFID-Technologie
3. Weitere Nutzung der Sensordaten
4. Intelligente Diagnose
Sicherheitssensoren und -schalter werden in Maschinen und Industrieanwendungen genutzt, um die Verletzung von Personen zu verhindern und um die Maschinenanlagen zu schützen. Dies wird hauptsächlich durch die Überwachung der Position von Schutzeinrichtungen – wie Zugangstüren und Klappen – sowie die Anwesenheitserkennung von Bedienern über optische oder druckempfindliche Geräte erreicht. Für Sicherheitssensoren gibt es harmonisierte Normen, die einen gemeinsamen Ansatz festlegen sowie bewährte Verfahren zur Auswahl, Installation, Einrichtung und Verwendung des betreffenden Produkts definieren. In der europäischen Maschinenrichtlinie sind die Informationen zu Sicherheitssensoren in B2-Normen detailliert beschrieben (Richtlinie 2006/42/EG (Maschinenrichtlinie) Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften Nr. L 157/24 vom 09.06.2006 mit Berichtigung im Amtsblatt L76/35 16.03.2007). B-Normen befassen sich mit spezifischen Aspekten der Maschinensicherheit oder mit bestimmten Arten von Sicherheitsvorkehrungen, die sich für ein breites Spektrum von Maschinenkategorien einsetzen lassen. Ihre Anwendung begründet die Vermutung der Konformität mit den grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen (EHSR) der Maschinenrichtlinie, sofern eine maschinenspezifische C-Norm oder die Risikobewertung zeigt, dass eine in der B-Norm festgelegte technische Lösung ausreichend ist. Tabelle 1 führt eine nicht abschließende Liste von B-Normen für Sicherheitssensoren auf. Die vollständige Liste kann auf der Homepage der Europäischen Kommission eingesehen werden.
Einfacher zur bestmöglichen Gerätekompatibilität
Die B-Normen decken viele Aspekte des spezifischen Sensors ab, einschließlich der Funktionsprinzipien, Designaspekte zum Schutz vor Umwelteinflüssen, Installation zur Minimierung von Manipulationen sowie der elektrischen Aspekte. In den B-Normen nicht enthalten sind die Eigenschaften der elektrischen Schnittstelle zwischen Sensor und Überwachungslogik, also Sicherheitssteuerung oder Sicherheitsrelais. Durch die zunehmende Nutzung von dynamischen Testimpulsen zur Erreichung der Diagnoseabdeckung (DC) nach DIN EN ISO 13849-1 können hier Probleme der elektrischen Kompatibilität zwischen Quelle (Sensor) und Senke (Steuerung) auftreten. Eine Fehlanpassung kann zu Anwendungsproblemen führen und die Verfügbarkeit der Sicherheitsfunktion lange nach Abschluss der Validierung verringern. Die dargestellte Problematik ist nun in einem Positionspapier des ZVEI behandelt worden. Das entsprechende Dokument hat den Titel „Klassifizierung von binären 24 V-Schnittstellen – mit Testung im Bereich der Funktionalen Sicherheit“. Es erläutert vier verschiedene Schnittstellentypen, die in Tabelle 2 aufgelistet werden. Das Dokument zielt darauf ab, die Beschreibung der elektrischen Eigenschaften der Schnittstelle zu standardisieren. Auf diese Weise soll der Anwender einfacher zu einer bestmöglichen Kompatibilität zwischen den Geräten gelangen. Darüber hinaus sind die Hersteller von Sicherheitskomponenten aufgefordert, die elektrischen Eigenschaften der Schnittstelle zu kategorisieren und die Ergebnisse in der Produktdokumentation zu veröffentlichen.
Weniger Manipulationen durch RFID-Technologie
Ein weiterer Trend bei Sicherheitssensoren ist die Verwendung von Technologie zur Unterstützung der Ziele der sich ändernden Sicherheitsnormen. Zum Beispiel die RFID-Transpondertechnologie: Der Sender (Sensor) mit niedriger Leistung übermittelt einer Empfängereinheit (Betätiger), die eine codierte RFID-Antenne enthält, ein elektromagnetisches Signal. Typischerweise wird der im RFID-Chip integrierte Code nach der Installation des Sensors über einen Teach-in-Vorgang programmiert. Erkennt der Sensor den verschlüsselten Code, werden die sicheren Ausgänge des Schalters aktiviert und die Maschine kann arbeiten. Im Vergleich zu herkömmlichen Reed-Kontakten erweist sich diese Technologie beim Einsatz in vibrierenden Maschinen als erheblich robuster. Ferner reduziert sie die Möglichkeit, den Sensor zu manipulieren, indem zum Beispiel durch das Anlegen eines Magnets eine geschlossene Tür vorgetäuscht wird.
Da sich zudem der Platzbedarf von Mikroprozessoren verringert hat, lässt sich 32-Bit-Rechenleistung nun einfacher auch in besonders kleine Sensoren einbinden. So verfügen moderne Schalter heute neben sicher OSSD-getakteten (Output Signal Switching Device) Ausgängen ebenfalls über sichere digitale Eingänge zur Unterstützung einer Reihenschaltung oder Verkettung. Die Verlagerung der I/O-Gerätefunktionalität vom Schaltschrank auf das Feldgerät eröffnet dem Elektrokonstrukteur die Möglichkeit, den Platzbedarf der Sicherheitssteuerung zu reduzieren.
Weitere Nutzung der Sensordaten
Die Migration der Technologie auf die Ebene der Sicherheitssensoren beschränkt sich nicht nur auf die Umsetzung von Sicherheitskonzepten. Vielmehr wird immer deutlicher, dass die auf der Sensorebene vorliegenden Daten im Rahmen einer Digitalisierungsstrategie genutzt werden können: Durch die Implementierung eines Kommunikationskanals vom mikroprozessorgesteuerten Sensor lassen sich nicht-sichere Datenpakete an ein IoT-Gateway oder eine kompatible Sicherheitslogik übertragen. Das bedeutet, dass der Anwender während des Betriebs seiner Maschine oder Anlage automatisch Daten über alle Arten von sensorbezogenen Ereignissen sammeln kann. Die Speicherung und Auswertung der Informationen zielt darauf ab, unnötige Ausfallzeiten zu verringern oder sogar ganz zu vermeiden. ik
Weitere Informationen zum RFID-kodierten Sicherheitsschalter PSRswitch:
Kontakt:
Phoenix Contact Deutschland GmbH
Flachsmarktstraße 8
32825 Blomberg
Tel.: +49 52 35/3-1 20 00
E-Mail: info@phoenixcontact.de
Website: www.phoenixcontact.de
Phoenix Contact stellt ein Sicherheitsrelais mit integriertem IO-Link-Device vorBild: Phoenix Contact
PLUS
Intelligente Diagnose
In Kombination mit dem neuen RFID-kodierten Sicherheitsschalter PSRswitch bietet Phoenix Contact nun ein erstes ‧Sicherheitsrelais mit integriertem IO-Link-Device an: Aufgrund der seriellen Verschaltungsmöglichkeit des PSRswitch wertet das Sicherheitsrelais PSR-MC42 jedes einzelne Türsignal über ein proprietäres Übertragungsprotokoll aus und bereitet die Daten für die IO-Link-Kommunikation auf. Auf diese Weise lassen sich die Detailinformationen wie Tür‧position, Warten auf Reset, Warnbereich oder Peripherie‧fehler jedes Türschalters beurteilen.
