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Inhaltsverzeichnis
1. Neue Multiprotokoll-I/O-Module zur SPS
2. Zur Bedeutung von IO-Link Safety
3. Engineering-Unterstützung für die sichere Automation
4. Safety mit Modulen der TBEN-Reihe
5. IP67-Lösungen für die sichere Automation
Neue Multiprotokoll-I/O-Module zur SPS
KEM Konstruktion|Automation: Zur SPS hat Turck neue Sicherheitstechniklösungen in IP67 angekündigt, was genau werden Sie vorstellen?
Michael Flesch (Turck): Auf der SPS in Nürnberg werden wir unsere sicheren Multiprotokoll-I/O-Module TBEN-LL-4FDI-4FDO mit dem sicheren Turck-Safe-Link-Protokoll vorstellen. Die Module können untereinander sicher kommunizieren und nutzen dazu die vorhandene Netzwerkstruktur des Anwenders. Sie arbeiten, wie auch die nichtsicheren Multiprotokoll-Module, vollautomatisch in einem der drei Protokolle Profinet, Ethernet-IP oder Modbus TCP.
Die Safe-Link-Module können sich untereinander über das Safe-Link-Protokoll erreichen und damit sicher Daten austauschen. Sie benötigen dazu keine laufende Steuerung oder Kommunikation. CIP Safety über Ethernet/IP oder Profisafe sind dazu nicht erforderlich.
Zur Bedeutung von IO-Link Safety
KEM Konstruktion|Automation: Welche Bedeutung misst Turck denn dem IO-Link-Standard bei – unterstützen Sie IO-Link Safety?
Flesch: IO-Link Safety ist aus meiner Sicht die wohl beste Möglichkeit, komplexere Applikationen sicher umzusetzen. Diese können dann recht einfach über die Master in die jeweiligen Feldbussysteme eingebunden werden. Hier gibt es zurzeit nur eine Umsetzung bei Profinet/Profisafe – CIP Safety über Ethernet/IP und FSoE (FailSafe over Ethercat) sind in Vorbereitung. Ich gehe davon aus, dass wir IO-Link Safety schnell in unsere Sensoren integrieren können, denn zurzeit gibt es viele analoge Sicherheitsaufgaben – wie etwa Druck-, Temperatur- oder auch Durchflussüberwachungen –, die nur mit einem hohen Aufwand in sicheren Maschinenapplikationen umgesetzt werden können. IO-Link Safety wird die Umsetzung vieler dieser Applikationen deutlich vereinfachen.
Engineering-Unterstützung für die sichere Automation
KEM Konstruktion|Automation: Wie erfolgt die Einbindung Ihrer Sicherheitstechnik in die Engineering-Systeme der Feldbusse und Ethernetprotokolle?
Flesch: Dazu stellen wir unsere Konfigurationssoftware TSC zur Verfügung, den Turck Safety Configurator. Damit lassen sich unsere Module an den Ein- und Ausgängen konfigurieren, um damit die sicheren CRCs (Cyclic Redundancy Checks) für das Engineering-System zu bekommen. Dies wird sowohl für die TBPN- als auch für die TBIP-Module benötigt.
Um es dem Kunden so einfach wie möglich zu machen, gibt es hier aber Basiskonfigurationen, die er nutzen kann und die anhand der Hardware-Einstellungen der Module direkt ein Basisprogramm liefern. Diese Konfiguration wird dann einfach ins Modul geladen. Die Module können danach in eine sichere SPS eingebunden werden. iPar und SSID werden dem Kunden dazu über ein validiertes Protokoll mitgeteilt.
Die Software erlaubt es darüber hinaus, die im Modul befindlichen Ein- und Ausgänge direkt miteinander zu verknüpfen, um das Ergebnis an eine sichere Steuerung zu liefern. Damit sind schnellere Abschaltungen möglich als über die Verknüpfung zur SPS und wieder zurück. Auf diesem Wege sind unsere Module in der Lage, ohne Sicherheitssteuerung sicher zu arbeiten, was einen neuen, modularen Ansatz bei Kundenapplikationen erlaubt.
Safety mit Modulen der TBEN-Reihe
KEM Konstruktion|Automation: Das ist ein interessanter Punkt – Turcks Steuerungstechnik basiert ja vor allem auf den dezentralen Modulen der TBEN-Reihe. In welchem Umfang können damit auch Sicherheitssteuerungen realisiert werden?
Flesch: Unsere TBEN-Module sind mit einer galvanischen Trennung der beiden Spannungen V1 und V2 in einem Strang versehen. Das erlaubt es uns, über TBSB-Schaltboxen in IP67 die Spannung V2 für die Ausgänge sicher abzuschalten. Der Anwender kann dadurch einen Fehlerausschluss für die nichtsicheren Ausgangsmodule nutzen, um die Berechnung zum Nachweis der Sicherheit einfacher umsetzen zu können. Als Hilfe bieten wir für alle sicheren Module eine VDMA-Datenbank, die in Sistema, aber auch in anderen Berechnungstools eingebunden werden kann. Zusammen mit dem Safety-Portfolio unseres Optosensorik-Partners Banner Engineering können wir unseren Kunden so eine komplette Lösung zur Maschinensicherheit anbieten – abgesehen von sicheren Aktoren.
KEM Konstruktion|Automation: Automatisierungsseitig sind dezentrale IP67-Lösungen ja ein Schwerpunkt von Turck – lassen sich in IP67 generell alle Funktionalitäten der sicheren Automatisierung abbilden?
Flesch: Nein, nicht über die sicheren Module. In den von Turck angebotenen Modulen haben wir nur eine Kommunikation, die wir nutzen können. Bei den TBEN-Modulen, also den nichtsicheren, ist dies anders. Diese können eben über einen unabhängigen zweiten Weg die Ports auslesen, das geht bei den sicheren Feldbusmodulen nicht. Hier kann man aber über die SPS gehen und diese Daten dort einer weiteren Anwendung zur Verfügung stellen.
IP67-Lösungen für die sichere Automation
KEM Konstruktion|Automation: Welche sicheren IP67-Komponenten bieten Sie denn für den Maschinen- und Anlagenbau an?
Flesch: Unsere sicheren IP67-Komponenten gliedern sich in zwei verschiedene Familien – zum einen in Geräte mit Ethernet/IP- und CIP-Safety-Kommunikation und zum anderen in Geräte mit Profinet/Profisafe-Kommunikation. In beiden Serien gibt es jeweils zwei Modulreihen, die halbvollen oder hybriden sicheren Module und die vollen sicheren Modulen.
Erstere verfügen über eine sichere und eine nichtsichere Seite. Auf der nichtsicheren Seite stehen zwei IO-Link-Master-Ports und zwei weitere nichtsichere I/O-Anschlüsse, die DXP-Ports, zur Verfügung. Die beiden DXP-Ports können intern sicher abgeschaltet werden. Auch der zweite IO-Link-Port verfügt über eine komplette sichere Abschaltung. Das erlaubt Gruppenabschaltungen von nachgelagerten Ausgängen im hybriden Modul – für bestimmte Anwendungen ein sehr interessantes Feature.
Die einzelnen Module unterscheiden sich über die Spannungsanschaltungen: einen 5- oder 4-poligen 7/8-Zoll-Anschluss oder einen M12-L-codierten Anschluss für höhere Ströme. Der maximale Modulsummenstrom liegt bei 9 A, die Versorgung von 2 A pro Port ist bis zu diesem Summenstrom möglich. So lassen sich auch große Aktoren wie etwa Ventile direkt schalten.
Übrigens: Alle Module lassen sich auch als sicheres Safety-Relais in IP67 nutzen, das in Verbindung mit einer nichtsicheren Steuerung in kleinen Applikationen den Einsatz einer fehlersicheren Steuerung unnötig macht. Auch möglich ist die Kombinatorik aus beidem – also dezentral vor Ort, mit sicherer Kommunikation zur fehlersicheren Steuerung. Das kann zu schnelleren Abschaltungen führen, die unter Umständen in einigen Applikationen wichtig sind. Dies ist nur möglich, da es sich um Module handelt, die über den TSC konfiguriert oder parametriert werden. Für die Nutzung an einer Steuerung ist das GUI schon optimiert, so dass man hier schnell und einfach zum Ziel kommt.
KEM Konstruktion|Automation: In welchem Umfang werden die Safety-Funktionalitäten im Cloud-Konzept von Turck abgebildet?
Flesch: Profinet/Profisafe sowie Ethernet-IP CIP Safety können nicht direkt in eine Cloudlösung eingebunden werden. Das funktioniert nur über die Steuerung – und dann nicht sicher! Unsere neuen, sicheren Multiprotokoll-I/O-Module können allerdings direkt – genau wie auch die Standard-I/O-Module – über Modbus TCP aus der Cloud erreicht werden. Diagnosen, Freigaben und Status können damit übertragen werden. All dies geschieht aber immer noch nicht funktional sicher.
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Messe SPS 2024: Halle 7, Stand 250
