Optimierte Sicherheit

Sicherheitstechnik

Sicherheitsrelais – Industrielle Fertigungsanlagen erfordern eine zuverlässige Sicherheitstechnik. Konfigurierbare Sicherheitsrelais gewährleisten dabei die optimale Überwachung der Maschinen oder Anlagen bei zugleich höchster Flexibilität.

13. November 2014

Ein zentrales Element des modernen Maschinen- und Anlagenbaus sind möglichst flexible Sicherheitssysteme, die sich mit möglichst geringem Aufwand implementieren und im Fehlerfall schnell und einfach warten lassen. Als Stand der Technik gelten dabei elektronische Sicherheitskomponenten, mit denen Fertigungsanlagen heute ihre optimale Auslastung bei einem Höchstmaß an Flexibilität, Produktivität und Sicherheit erreichen können. Vollständig wird eine elektronische Sicherheitslösung jedoch erst durch Sicherheitsrelais, die einerseits die implementierten Sicherheitssysteme überwachen, um zum Beispiel einen unbeabsichtigten Maschinenstart zu verhindern, und die dabei zugleich permanent die Funktionsbereitschaft der Sicherheitssysteme überprüfen. So werden Mitarbeiter vor unbeabsichtigten Maschinenstarts oder dem Verlust der Sicherheitsfunktion geschützt.

Eine flexible, kostengünstige und einfach zu bedienende Lösung ist das konfigurierbare Sicherheitsrelais Allen-Bradley Guardmaster 440C-CR30 aus dem Programm des internationalen Automatisierungstechnikspezialisten Rockwell, das sich für Anwendungen mit bis zu zehn redundanten sicheren Eingangskreisen eignet. Es ermöglicht die individuelle Abschaltung von bis zu fünf Sicherheitszonen oder Teilbereichen einer Maschine und ist einsetzbar für Applikationen mit Sicherheitsanforderungen bis PL e (gemäß EN ISO 138491) oder SIL 3 (nach IEC 62061). Das Sicherheitsrelais ist mit insgesamt 22 sicheren Ein-/Ausgängen ausgerüstet, von denen sich zehn sichere Eingänge für Sicherheitskomponenten wie Not-Halt-Taster, Sicherheitssensoren, Lichtgitter oder Zweihandbedienung nutzen lassen. Dazu kommen zwei Ein-Draht-Verbindungs-Eingänge sowie zwei Ausgänge, über die zusätzliche Sicherheitsfunktionen oder auch mehrere 440C-CR30 miteinander verknüpft werden können.

Zur sicheren Abschaltung der Applikation besitzen die Relais einerseits OSSD-Ausgänge, mit denen sich zum Beispiel die STO-Eingänge (Safe Torque Off; Sicher abgeschaltetes Moment) eines Antriebssystems oder auch ein Sicherheitsschutz direkt schalten lassen, sowie andererseits »Ein-Draht-Ausgänge«, über die sich mittels zusätzlicher potentialfreier Ausgangsmodule der Serien GSR EM bzw. GSR EMD (mit und ohne Abschaltverzögerung) die Hilfsantriebe, -schütze oder Ventile abschalten lassen. Noch mehr Flexibilität bieten sechs individuell konfigurierbare sichere Ein-/Ausgänge, die sich je nach Anforderung auch als Öffner-/Schließer-Variante schalten lassen. Über zwei variable Micro800-Steckplätze auf der Frontseite lassen sich zusätzlich zwei Plug-in-Module auf das Sicherheitsrelais aufstecken, die bis zu 16 Ein-/Ausgänge zur Verarbeitung von Reset-, Rückführkreis- oder Muting-Signalen sowie zur Ansteuerung von Signalleuchten oder Diagnosegeräten zur Verfügung stellen.

Programmiert und konfiguriert wird das Sicherheitsrelais mit der kostenlosen Software Connected Components Workbench (CCW; aktuell Version 6). Die grafische Benutzeroberfläche mit Drag-and-Drop-Funktionalität führt durch den Auswahlprozess der zertifizierten Sicherheits-Funktionsbausteine für die jeweilige Applikation und ermöglicht mit wenigen Mausklicks den Aufbau einer Sicherheitsapplikation, die danach über die USB-Schnittstelle auf das Relais übertragen und anschließend getestet wird. Dabei ermöglicht die Software per Echtzeitdarstellung eine einfache Überwachung der konfigurierten Sicherheitsfunktionen und hilft zudem bei der Fehlersuche. Im Vergleich zu hartverdrahteten Lösungen lassen sich Änderungen oder Erweiterungen der Sicherheitsfunktionen somit sehr viel schneller und einfacher umsetzen.

Software für die Planung

Zur Realisierung von Sicherheitskonzepten in strukturierter Form auf Basis einer Risikobeurteilung bietet Rockwell zudem die kostenlose Software Safety Automation Builder (SAB) an. Die Software ermöglicht einen strukturierten Entwurfsprozess der Sicherheitsfunktionen, hilft bei der Auswahl der geeigneten Sicherheitsprodukte für das erforderliche Performance Level (PL) gemäß ENISO 13849-1 und ermöglicht eine Verifizierung der Sicherheitsfunktionen mit Hilfe des Software-Assistenten Sistema der Berufsgenossenschaften.

Das Tool vereinfacht damit nicht nur die Identifikation sämtlicher Sicherheitsfunktionen und die Auswahl der benötigten Komponenten, sondern unterstützt auch bei der Dokumentation des Maschinensicherheitskonzeptes mit den individuellen Gefahrenstellen. Zusätzlich generiert die Software eine Produktliste für alle Sicherheitsfunktionen sowie ein maschinenspezifisches Sistema-Projekt zur Berechnung der Performance Level für sämtliche Sicherheitsfunktionen. Eine integrierte Bibliothek verwaltet und archiviert die kundenspezifischen Sicherheitsfunktionen des Maschinenbauers und hinterlegt diese mit sämtlichen Sicherheitsprodukten zur einfachen Wiederverwendung. Die Software ermöglicht dabei den Import einer Abbildung der Maschine und führt anschließend mit gezielten Fragen durch den Entwicklungsprozess für das Sicherheitssystem, um die notwendigen Schutzeinrichtungen zu identifizieren und zusammenzustellen. Die erstellten Dateien und Unterlagen sind eine Ergänzung der notwendigen technischen Dokumentation für den Nachweis der Umsetzung der grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen nach dem Produktsicherheitsgesetz.bt

Auf einen Blick

- Der US-Konzern Rockwell Automation ist ein international führender Anbieter von industriellen Automatisierungslösungen.

- Das Produktportfolio reicht von Steuerungssystemen, Sensoren und Sicherheitstechnologie über Antriebssteuerungen und Niederspannungskomponenten bis zu Netzwerkkomponenten, Visualisierungslösungen und Software.

- Die deutsche Niederlassung hat ihren Sitz in Düsseldorf.

Erschienen in Ausgabe: 08/2014