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Kleinsteuerung modular erweiterbar und maßgeschneidert

Bild 1. Erweiterungsmodule für die Kleinsteuerung Safety Basis Monitor

Bild 2. Erweiterungsmodul mit einem sicheren Relaisausgang, zwei sicheren Eingängen und einem Standard-Eingang

Bild 3. IP67-Modul für den Feldeinsatz

Bild 4. OEM-Slave für Safety-Anwendungen über AS-i

Automatisierung muss nicht kompliziert sein. Modular konzipierte Lösungen sind maßgeschneidert für Anwendungen der dezentralen Automatisierung. Sie entsprechen genau der Automatisierungsaufgabe und lassen sich im Falle von Anlagenvergrößerungen jederzeit erweitern. Ein Beispiel hierfür sind die flexiblen Kleinsteuerungen des Typs Safety Basis Monitor und die Erweiterungsmodule von Bihl+Wiedemann.

Kleinsteuerungen sind oft für bestimmte klar umrissene Anwendungen ausgelegt, für die Relais zu wenig komfortabel und SPS-Systeme überdimensioniert wären. Mit dem Safety Basis Monitor des Mannheimer Herstellers Bihl+Wiedemann steht nun eine Kleinsteuerung zur Verfügung, die sich mithilfe unterschiedlicher Erweiterungsmodule auch für komplexere Automatisierungsaufgaben verwenden lässt. Diese Kleinsteuerung kann mit den Aufgaben „mitwachsen“. Dies ermöglichen flexibel einsetzbare Erweiterungsmodule (Bild 1).
Dabei bringt der Safety Basis Monitor schon selbst einiges an Leistung mit: So bietet die Kleinsteuerung auf nur 22,5 mm Schaltschrankbreite – das ist halb so breit wie andere marktübliche Geräte – vier sichere zweikanalige Eingänge sowie zwei sichere, verschleißfreie elektronische Ausgänge. Die zweikanalig ausgeführten sicheren Eingänge eignen sich ebenfalls – ganz oder zum Teil – als Standard-Ein- oder -Ausgänge. Somit stehen bis zu acht Standard-Eingänge und acht Meldeausgänge zur Verfügung. Das Steuerungsmodul bietet Vorort-Diagnose über LED. Die Set-Taste dient zu Fehlerquittierung. Der Safety Basis Monitor lässt sich einfach über PC-Software konfigurieren. Dafür kommt eine grafische Bedienoberfläche basierend auf der im AS-i-Bereich weit verbreiteten Konfigurationssoftware Asimon zum Einsatz, mit der die Sicherheitslösungen einfach parametriert werden können. Eine Mikro-USB-Schnittstelle dient für die Konfiguration. Mithilfe einer Chipkarte lassen sich die Geräte einfach austauschen.
Die Kleinsteuerung bietet sich als kostengünstige Alternative zu konventionell verdrahteter Sicherheitstechnik an. Zusammen mit den Erweiterungsmodulen lässt sich das Anwendungsgebiet deutlich ausweiten: Somit steht für Applikationen mit bis zu 60 sicheren Ein- und Ausgängen eine einfache und effiziente Lösung zur Verfügung. Dabei werden sichere Ein- und Ausgänge, Standardeingänge und Meldeausgänge, sichere Drehzahlen, Lichtgitter oder Not-Halt-Taster überwacht und verwaltet.

Große Vielfalt an Erweiterungsmodulen
Dazu wird die Kleinsteuerung, die einen abschaltbaren AS-i Master onboard hat, dezentral über AS-i mit den unterschiedlichen Safety-Modulen von Bihl+Wiedemann erweitert. Steuerungsmodul und Erweiterungsbaugruppen kommunizieren mithilfe ungeschirmter und unverdrillter Zwei-Draht-Leitungen über AS-i. Zu den Erweiterungsmodulen gehören zum Beispiel Safety E/A Module, Safety Relais Module, Kontakterweiterungen und Drehzahlwächter. Je nach verwendeten Erweiterungsmodulen kann der Safety Basis Monitor unterschiedliche Funktionen ausfüllen, zum Beispiel als Drehzahlwächter-Kopfmodul. Erweiterungsmodule stehen auch in Schutzart IP67 für den direkten Feldeinsatz zur Verfügung. Der Anwender kann optimal aufeinander abgestimmte Kombinationen bilden. Die Lösung lässt sich modular an die jeweiligen Anforderungen anpassen.
Mit den unterschiedlichen Erweiterungsmodulen greift der Anwender auf eine große Vielfalt an Möglichkeiten zurück. Es stehen derzeit etwa 15 unterschiedliche sichere Module zur Verfügung. So gibt es Erweiterungsmodule für den Schaltschrank mit zwei sicheren Eingängen und zwei Standard-Ausgängen (BWU1939), einem sicheren Relaisausgang, zwei sicheren Eingängen und einem Standard-Eingang (BWU2236) (Bild 2) sowie vier sicheren zweikanaligen Ein- und zwei sicheren elektronischen Ausgängen (BWU2314). Die Module BWU2270 mit zwei sicheren Eingängen für Ausgangsschaltelemente (OSSD) und zwei Standard-Ausgängen und BWU2284 mit zwei sicheren Eingängen und zwei Ausgängen bringen die Schutzart IP67 mit und eignen sich daher für den Einsatz direkt an der Maschine oder der Anlage (Bild 3). Darüber hinaus gibt es spezielle Safety OEM-Slaves (Bild 4).

Bild 5. Der Safety Basis Monitor fungiert im Zusammenspiel mit dem Drehzahlwächter als Kopfmodul

Stillstand und Drehzahl sicher überwachen
Um Stillstand und Drehzahl in Maschinen und Anlagen zu überwachen, steht ein weiteres Erweiterungsmodul zur Verfügung: Der sichere Drehzahlwächter kann bei 22,5 mm Baubreite zwei Achsen entsprechend SIL3 nach DIN EN 62061(VDE 0113-50) und PLe nach DIN EN ISO 13849-1 überwachen. Einen zuverlässigen Kontakt zwischen Modul und Achsen ermöglichen zwei Industrial Mini-IO, die vorderseitig steckbar sind. Acht LEDs sorgen für die aussagefähige Vorort-Diagnose für alle wichtigen Informationen, wie AS-i, Fehleranzeige, 24-V-DC-Versorgung, Betriebsmodus sowie die Stati der beiden Encoder und die Anzeige der sicheren niedrigen Frequenz oder des Stillstands für beide Achsen. Die Konfiguration wird auf einer Chipkarte und im Gerät redundant und nicht-flüchtig gespeichert. Ein Betrieb ist auch ohne Chipkarte möglich. Wenn die Daten im Gerät und auf der Chipkarte ungleich sind, wird dies erkannt und signalisiert.
Der Safety Basis Monitor fungiert im Zusammenspiel mit dem Drehzahlwächter als Kopfmodul und sorgt mit den flexiblen Ein- und Ausgängen für die Anbindung an die Peripherie (Bild 5). Mit dem Drehzahlwächter-Kopfmodul können bis zu 40 Achsen überwacht werden. Gerade Anlagenbauer für die Fördertechnik und Logistik profitieren von einer hochflexiblen Lösung.

Fazit
Die Kleinsteuerung Safety Basis Monitor zeigt, dass Automatisierung nicht kostspielig und kompliziert sein muss, sondern – ganz im Gegenteil – der Einstieg auch in komplexere Automatisierungsaufgaben einfach und schnell realisierbar vonstatten geht. Die modular konzipierte Kombination aus Kleinsteuerung und Erweiterungsmodulen schafft maßgeschneiderte und multifunktionale Lösungen für die dezentrale Automatisierung, die genau der Automatisierungsaufgabe entsprechen und im Falle von Anlagenvergrößerungen jederzeit erweiterbar sind.

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Autor: Ronald Heinze