Eine Steuerung reicht

Sicherheitssteuerung - Sicherheitskategorien zu erreichen ist nur eine Seite einer Sicherheitssteuerung in einer Druckmaschine. Auch Druckeinschränkungen gilt es zu begrenzen. Kurzum: Eine Sicherheitssteuerung macht die Maschinen sicherer, flexibler und zuverlässiger.

10. Oktober 2005

Der schwedische Druckindustrie-Partner Söderqvist, Hersteller von Steuerungen für Druckmaschinen, erlebt einen technologischen Durchbruch, seitdem er begonnen hat, mehrere Sicherheitsrelais durch eine einzige ›Pluto‹-Steuerung zu ersetzen. Dem Unternehmen gelang es, nicht nur die geeignete Sicherheitskategorie gemäß EN 954-1 zu erreichen, sondern den zahlreichen früheren Druckeinschränkungen ein Ende zu setzen und die Material- und Verdrahtungskosten deutlich zu senken. Eine Offset-Druckmaschine besteht aus zahlreichen Druckeinheiten und Falzvorrichtungen. Die Druckeinheiten übertragen ein Abbild einer Stahlplatte auf eine laufende Papierbahn. Der Falzer schneidet und falzt die Papierbahn zu einer Zeitung. Einen Vierfarbdruck erreicht man, indem man eine Papierbahn durch vier Druckeinheiten mit verschiedenen Farben laufen lässt. Der Seitenumfang einer Zeitung hängt von der Anzahl der verwendeten Papierbahnen ab.

Niemals ohne Sicherheits-SPS

Die Anforderungen an einen Hersteller von elektrischer Ausrüstung für die Druckindustrie haben in den letzten Jahren erheblich zugenommen. Söderqvist liefert Antriebs- und Steuerungssysteme hauptsächlich für Offset-Rollendruckmaschinen mit einfacher Breite. Diese Maschinen sind dafür bekannt, dass sie weniger kompliziert sind als ihre großen Brüder, die Druckmaschinen mit zweifacher Breite.

Während der letzten Jahre hat sich die Technologie auf dem Gebiet der einfachen Breite rasant verändert. Die Einführung von wellenloser Antriebstechnik verwandelt das, was üblicherweise eine einzige Druckerpresse war (bestehend aus Druckeinheiten und Falzern, die von einer gemeinsamen Welle angetrieben wurden), in mehrere Maschinen, die in unterschiedlichen Konfigurationen unabhängig und gemeinsam arbeiten müssen.

Die Sicherheitsvorschriften fordern Not-AUS-Tasten und überwachte Türen, um Unfälle zu verhindern. An einer Maschine mit vielen verschiedenen möglichen Konfigurationen ist dies ohne den Einsatz einer Sicherheits-SPS praktisch unmöglich. Der Vorgang des Ein- und Auskuppelns der Druckeinheiten an einen Falzer ist eine weitere Aufgabe, die von einer Sicherheits-SPS ausgeführt werden muss, da sie weitere Eingänge benötigt, wie Stillstandsignale und andere. Der Trend in der Druckindustrie zielt darauf ab, immer mehr Konfigurations-Alternativen einsetzen zu können. Anstatt mehrerer Sicherheitsrelais verwendet Söderqvist eine Pluto-Steuerung für jeden Turm und eine Pluto für jeden Falzer. Mit Pluto wird die Sicherheitsüberwachung in deren auf Modulen basierende Steuersysteme integriert. Sie verbinden ihre Standard-SPS mit der Sicherheits-SPS Pluto. Wegen der ›Alles Master‹-Beziehung der Pluto-Geräte finden sie es einfach, Pluto für die verschiedenen Module zu programmieren. Es ist auch leicht, für einen weiteren Turm oder Falzer noch eine Pluto an den Bus anzuschließen. Dank der ›Alles Master‹-Lösung ist es genauso leicht, eine Pluto vom Bus zu trennen. Dies führt auch zu viel weniger Verdrahtung als bei Sicherheitrelais, da nur ein Feldbus die verschiedenen Plutos miteinander verbindet.

Höchste Sicherheitskategorie möglich

Die große Flexibi­lität beim Einsatz der Pluto-Lösung ›Alles Master‹ hat es für Söderqvist einfach und kostengünstig gemacht, Steuersysteme für Kunden zu liefern, die Druckerpressen mit vielen Türmen und Falzern verlangen. Der Einsatz von Pluto hat es ihnen auch ermöglicht, für die Druckerpressen die höchstmögliche Sicherheitskategorie zu gewährleisten.

Die Sicherheits-SPS Pluto ist ein neues ›Alles Master‹-Sicherheits-SPS-Konzept, das den Entwurf von Sicherheitssystemen vereinfacht und die höchste Sicherheitsstufe der Kategorie 4 gemäß EN 954-1 sicherstellt. Der Hauptunterschied bei dem Pluto-Konzept besteht darin, dass es zwischen den an den Sicherheitsbus angeschlossenen Steuergeräten keine Master-Slave-Beziehung gibt. Jede Pluto ist ein Master-Gerät, das die Ein- und Ausgänge der anderen Plutos sieht und deren Informationen benutzen kann, um Entscheidungen bezüglich ihrer eigenen Sicherheit zu treffen. Dies ermöglicht eine einfache Kommunikation und einfache Änderungen am Sicherheitssystem. Mit einem Protokollumsetzer lassen sich die Informationen vom Pluto-Sicherheitsbus an andere Bussysteme übertragen und somit größere Netzwerke schaffen. Pluto kann sowohl für einzelne Maschinen als auch für große Maschinenanlagen eine wirtschaftliche Lösung bieten. Von Plutos 20 E/As können acht als Eingänge oder Ausgänge konfiguriert werden, manchmal sogar gleichzeitig als Ein- und Ausgang, vier sind unabhängige, fehlersichere Sicherheitsausgänge. Mit einem verdrillten Litzenpaar lassen sich bis zu 32 Plutos für sichere Bus-Kommunikation miteinander verbinden. Dadurch ist es möglich, die Anzahl von E/As von 20 auf bis zu 640 zu erhöhen.

Die breite Palette der am Markt angebotenen Unfallschutzgeräte kann an das Pluto-Gerät angeschlossen werden. Die doppelte Anzahl von Unfallschutzgeräten lässt sich anschließen, wenn man dynamische Sensoren von Jokab Safety einsetzt. Der Einsatz dynamischer Sensoren ermöglicht die Kategorie 4 bei Verwendung von nur einkana­ligen Systemen. Zum Beispiel die dynamischen berührungslosen Sensoren ›Eden‹ und Not-AUS-Taster. Mit Hilfe der Adapter ›Tina‹ können sogar zweimal so viele mechanische Schalter an Pluto angeschlossen werden. Pluto ist mit einer Breite von 45 mm auch äußerst klein, vor allem im Vergleich zu anderen Sicherheits-SPSen. Die abnehmbaren Klemmleisten erleichtern den Austausch und die Fehlersuche. Mit dem Kontaktplan-Programmierwerkzeug ›Pluto Manager‹ kann Pluto völlig frei programmiert werden. Der Anwender kann wählen, mit TÜV-zugelassenen Sicherheitsfunktions-Blöcken zu programmieren oder herkömmliche SPS-Logik zu verwenden. Maßgeschneiderte Sicherheitsfunktions-Blöcke sind ebenfalls möglich. Pluto wird mit einem umfassenden Befehlssatz geliefert, der mit dem von herkömmlichen SPSen vergleichbar ist.

Weltweite Flexibilität gewährleistet

Mattias Andersson, Projektleiter für Antriebe und Steuerungen, ist mit der durch Pluto erreichten neuen Funktionalität und Flexibilität vollauf zufrieden. Seine weltweiten Kunden schätzen ebenfalls die hohe Flexibilität ohne die vorherigen Einschränkungen bei möglichen Betriebskonfigura­tionen. Die technische Unterstützung von Jokab Safety und deren Hilfe beim Bestimmen des erreichten Sicherheitsniveaus sowie die zuverlässigen Lieferungen haben zu einer sehr vertrauensvollen Zusammenarbeit für weitere Projekte geführt. Aufgrund des hohen Exportanteils von Söderqvist kommt den europäischen, nord­amerikanischen und asiatischen Zulassungen sowie der weltweiten Präsenz und Ersatzteilbeschaffung von Jokab Safety eine hohe Bedeutung zu.

Henrik Montalvo, Jokab Safety, Mattias Andersson, Söderqvist

INFO

Der schwedische Hersteller von Antriebs- und Steuerschaltungen Söderqvist wurde 1906 als mechanische Werkstatt gegründet. Heute erreicht das Unternehmen mit seinen 70 Mitarbeitern einen weltweiten Umsatz von 9,0 Millionen Euro. Der Exportanteil beträgt über 60 Prozent. Die Firmenaktivitäten der Schweden sind insbesondere auf Druckmaschinen ausgerichtet, und 20 Mitarbeiter widmen sich voll und ganz der Automatisierung. Das innovative Unternehmen installiert seine Anlagen in Skandinavien, Frankreich, Wales, Russland, Polen, Weißrussland, Sibirien, USA und Singapur und nimmt sie auch vor Ort in Betrieb.

Erschienen in Ausgabe: 07/2005