Einfach programmiert

Technik

Sicherheitssteuerung – Auch bei Sicherheits-Relais wandern immer mehr Funktionen in die Software. Neue Geräte lassen sich ohne Programmierkenntnisse sehr einfach konfigurieren.

17. Februar 2011

Die klassische Lösung für die Auswertung der Signale von Sicherheits-Schaltgeräten wie Not-Halt-Befehlsgeräten, Sicherheitsschaltern oder Sicherheitszuhaltungen sind üblicherweise Sicherheits-Relaisbausteine. Dazu kommen »Spezialisten« unter den Sicherheits-Relaisbausteinen, die für definierte Anwendungsfälle entwickelt wurden, wie beispielsweise Muting-Bausteine, Zweihand-Bausteine oder sensorlose Stillstandswächter. Trotz dieser Vielfalt haben viele Maschinenbauer jedoch den Wunsch, die Maschinensicherheitsfunktionen nicht mit Hilfe von Sicherheits-Relaisbausteinen zu realisieren, sondern dazu programmierbare elektronische Sicherheitssysteme einzusetzen, also eine sogenannte Sicherheitssteuerung. Solche Systeme bieten hohe Flexibilität und lassen sich zudem optimal an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Damit ermöglichen sie in der Praxis eine bessere Integration der Sicherheitstechnik in die Prozesse der Maschine und die Arbeitsabläufe der Bediener. Wesentliche Merkmale sind hier zum Beispiel die freie Zuweisung und Verschachtelung der Eingangssignale zu den Sicherheitsausgängen oder die Möglichkeit, eine individuelle Abfallverzögerungszeit am jeweiligen Sicherheitsausgang einzustellen.

Kippschalter statt Programmierung

Ein Nachteil dieser flexiblen Systeme ist jedoch ihre komplexe Installation: Nötig sind dazu entweder spezifische Kenntnisse für die Parametrierung der Steuerung, die je nach Hersteller variiert, oder Kenntnisse einer auf IEC611313 basierenden Programmiersprache. Der Wuppertaler Schaltgerätespezialist Schmersal hat deshalb eine neue Reihe von Sicherheits-Kompaktsteuerungen vorgestellt, die sich ohne Programmierkenntnisse sehr einfach konfigurieren lassen. Ziel bei der Entwicklung der neuen Serie Protect-Select war es, dem Maschinenbauer die Möglichkeiten einer konventionellen Sicherheits-Kleinsteuerung zu bieten, ohne dass der Anwender herstellerspezifische Parametriermöglichkeiten kennen oder eine Programmiersprache beherrschen muss. Stattdessen kann der Anwender direkt am Gerät mit Hilfe von Display und Kippschaltern das für seine Applikation zutreffende Programm auswählen, in dem die 18 digitalen und zwei analogen sicheren Eingänge auf jeweils unterschiedliche Weise untereinander verschaltet und dann den sechs sicheren Ausgängen zugeordnet werden. Die zur Wahl stehenden Programme sind in der Betriebsanleitung klar beschrieben, sodass das Gerät ähnlich einem Sicherheits-Relaisbaustein verdrahtet werden kann.

Die Geräte der Baureihe Protect-Select können Signale von allen üblichen Sicherheitssensoren, wie Not-Halt-Befehlseinrichtungen, Schutztürüberwachungen, Türverriegelungseinrichtungen sowie von taktilen oder optoelektronischen Schutzeinrichtungen auswerten. Die Vielzahl vorprogrammierter Funktionen ermöglicht dabei einen vielseitigen Einsatz. Zudem lassen sich über eine Dialogfunktion am Display applikationsspezifische Kenngrößen einstellen, wie etwa die Definition des Sensorsignals am entsprechenden Eingang (potenzialfrei oder potenzialbehaftet), eventuelle Entprellzeiten, die bei schwingenden Schutztüren den Startvorgang erst dann freigeben, wenn die Kontakte sich im stabilen Zustand befinden, oder eine Abfall-Verzögerungszeit an einem bestimmten Ausgang. Daneben lassen sich über das Display Diagnosefunktionen direkt am Gerät abrufen.

Ein auffälliges Merkmal der neuen Sicherheits-Kompaktsteuerung ist die sichere Auswertung von zwei analogen Eingangssignalen, für die sich jeweils bis zu zwei individuelle Spannungs- oder Stromschwellenwerte festlegen lassen. Durch die Definition von je zwei Ober- und Unterschwellwerten sind so bis zu zwei Bereiche definierbar, in denen sich das analoge Eingangssignal befinden darf. Abweichungen werden im Sicherheitsprogramm entsprechend verarbeitet. Auch der Vergleich der beiden analogen Eingangssignale ist möglich. Alle analogen Eingänge können in Applikationen mit einem Sicherheitsniveau bis PLd gemäß ENISO138491 verwendet werden. Darüber hinaus besitzen die Geräte zwei sichere Relaisausgänge für Schaltströme bis sechs Ampere sowie vier sichere Halbleiterausgänge (24 VDC/1,8 A).

Fünf Relais in einem Gehäuse

In der Praxis ersetzt die Kompakt-Steuerung mit einer Gehäusebreite von nur 52,5 Millimeter fünf bis sechs konventionelle Sicherheits-Relaisbausteine und verringert damit den Verdrahtungsaufwand sowie den Platzbedarf im Schaltschrank. Das Protect-Select-System ermöglicht damit, bei kleinen und mittelgroßen Applikationen, alle Funktionen der Maschinensicherheit auf der steuerungstechnischen Ebene zu realisieren. Die Ausführung mit Wireless-Modul kann zudem über eine sichere Funkstrecke Daten von einem Mobilteil empfangen oder zum Mobilteil senden.

Daneben bietet der Hersteller eine Version mit der Bezeichnung Protect-OEM mit einem vorkonfigurierten kundenspezifischen Programm, das in enger Zusammenarbeit mit dem Anwender entwickelt wurde. Der Maschinenbauer kann damit, ohne selbst Parametrierungsaufwand betreiben zu müssen, die gewünschten Zusatzfunktionen passgenau realisieren und zudem Funktionen integrieren, die die Standardversionen nicht bieten.

Für Maschinenbauer, die Sicherheits-Schaltgeräte in größeren Anlagen komfortabel auswerten und in die Maschinenfunktionen integrieren möchten, steht außerdem die modular aufgebaute Sicherheitssteuerung Protect PSC zur Verfügung, die im Maximalausbau mehr als 250 Ein- und Ausgänge zur Verfügung stellt und auch mit einer sicheren Antriebsüberwachung (Protect PDMS) kombiniert werden kann. Eine Bibliothek von Funktionsbausteinen ermöglicht höchste Flexibilität für eine optimale Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall. bt

Erschienen in Ausgabe: 01/2011