A A A
| Sitemap | Kontakt | Impressum | Datenschutz
ETZ Logo VDE Verlag Logo

Mehr Effizienz und Produktivität durch „Safety on Board“

01 Mit „Safety on Board“ stehen Anwendern über das komplette Antriebsspektrum hinweg integrierte und autarke Sicherheitsfunktionen zur Verfügung (Bild: Bosch Rexroth AG)

01 Mit „Safety on Board“ stehen Anwendern über das komplette Antriebsspektrum hinweg integrierte und autarke Sicherheitsfunktionen zur Verfügung (Bild: Bosch Rexroth AG)

03 Ist die Verknüpfungslogik in den Antrieb integriert, lassen sich auch zeitkritische Sicherheitslösungen einfach konfigurieren (Bild: Bosch Rexroth AG)

03 Ist die Verknüpfungslogik in den Antrieb integriert, lassen sich auch zeitkritische Sicherheitslösungen einfach konfigurieren (Bild: Bosch Rexroth AG)

Müssen sich Bediener prozessbedingt innerhalb einer Maschine aufhalten, sind die Maschinenbauer verpflichtet, die besonderen Sicherheitsvorkehrungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG oder die jeweiligen regionalen Normen zu erfüllen. Intelligente und direkt in den Antrieb integrierte Sicherheitsfunktionen erleichtern nicht nur die gesetzeskonforme Umsetzung, sondern können auch einen echten Wettbewerbsvorteil schaffen. Mit seinen antriebsintegrierten Sicherheitsfunktionen ebnet Bosch Rexroth den Weg für einen wirtschaftlichen Schutz von Mensch und Maschine auf hohem Niveau sowie die Steigerung von Produktivität, Arbeitsergonomie und Effizienz im Engineering.

Antriebsintegrierte Funktionen wie „sicherer Stopp 1“, „sicher begrenzte Geschwindigkeit“ oder „sichere Drehrichtung“ gehören für die meisten Maschinenhersteller und Ingenieurbüros zum festen Instrumentarium. Steigende Anforderungen an die Komplexität, Performance und Time-to-Market wecken zudem ein starkes Interesse an höherwertigen Funktionen, mit denen sich auch Stillstandszeiten und Maschinenkosten senken lassen. Diese Entwicklung unterstützt Bosch Rexroth bereits seit 1999 mit seinem Konzept „Safety on Board“ (Bild 1). Das Konzept, das Sicherheitsfunktionen in Automatisierungskomponenten enthält, wird kontinuierlich erweitert. Die Teillösung Safe Motion integriert dabei vielfältige Logikfunktionen direkt im Antrieb.
Mehr Flexibilität bei höchstem Sicherheitslevel
Neben den klassischen sicheren Stopp- und Bewegungsfunktionen enthält Safe Motion über alle Indradrive-Antriebsbaureihen von Rexroth hinweg eine Vielzahl weiterer zertifizierter Funktionen bis hin zum höchsten Sicherheitslevel Kategorie 4, Performance Level e und SIL3. Zu den höherwertigen Funktionen zählen unter anderem eine sichere Schutztürzuhaltung sowie das sichere Brems- und Haltesystem SBS. Letzteres steuert zwei unabhängige Bremsen über redundante Kanäle im Antrieb separat an und überwacht diese, sodass sich Personen sicher unter schwerkraftbelasteten Achsen aufhalten dürfen. Um performancesteigernde Funktionen für die Maschinensicherheit zu ermöglichen, unterstützt Safe Motion insgesamt 16 sichere Absolut-Lagebereiche und bis zu 31 sichere Nocken (Bild 2).
Schnelles Engineering, rasche Inbetriebnahme
Möglichst kurze Konfigurations- und Inbetriebnahmezeiten für sicherheitstechnische Applikationen realisiert Bosch Rexroth mit der dialoggeführten und durchgängig unterstützten Engineering-Software Indraworks. Dank einer umfangreichen Bibliothek an vorgefertigten Funktionsbausteinen und zahlreichen Wizards, die das Engineering zusätzlich verkürzen, weicht die bislang zeitaufwendige Programmierarbeit einem komfortablen Auswählen und Parametrieren. Zudem testet eine Online-Dynamisierung alle Sicherheitskanäle autark im Hintergrund auf mögliche Fehler, was das Erkennen von schlafenden Fehlern ermöglicht. Das manuelle Testen entfällt somit. Ein weiterer Vorteil: Bei einem späteren Servicefall lässt sich das Gerät beim Endanwender ohne PC und ohne erneute Maschinenabnahme tauschen.
Kostenvorteile durch integrierte Verknüpfungslogik
Weil Bosch Rexroth seine Indradrive-Antriebe mit sicheren Logikbausteinen ausstattet, kommen viele Maschinen mit weniger Komponenten aus – kleinere Maschinen häufig sogar ohne gesonderte Steuerung für die Maschinensicherheit. Mittels Indraworks lassen sich „sicheres UND“ mit und ohne Muting, „sicheres ODER“ und „sichere Invertierung“ individuell für die jeweilige Applikation konfigurieren. Darüber hinaus gestattet die integrierte Verknüpfungslogik in Verbindung mit den sicheren und richtungsabhängigen Nockenbereichen besonders zeitkritische Applikationen (Bild 3). Abhängig von der aktuellen sicheren Position der Achse können so bis zu 16 zu überwachende unterschiedliche Bewegungsprofile selbsttätig aktiviert werden. Ein Beispiel: Greift der Bediener einer Servopresse beim Herunterfahren des Stempels in das Lichtgitter, führt der Antrieb ohne Umweg über die Steuerung einen Not-Halt aus. Während des gefahrlosen Hochfahrens wiederum wird der Not-Halt in Abhängigkeit vom Drehwinkel gemutet.
Bis zu zehnmal schnellere Aktivierung
Zur Aktivierung antriebsautarker Sicherheitsfunktionen stellen die Indradrive-Antriebe ebenfalls vielfältige Optionen bereit. Für besonders zeitkritische Safety-Applikationen empfiehlt sich die kurze direkte Anwahl am Zonenmodul über 24-V-Signale. Damit lassen sich alle beteiligten Achsen in nur 5 ms aktivieren – rund zehnmal schneller als bei der Anwahl mittels der gängigen sicheren Bussysteme. Dies erlaubt indirekt auch ein kompakteres Maschinendesign. So können beispielsweise Lichtgitter bei gleicher Annäherungsgeschwindigkeit näher an die gefährliche Bewegung gebaut werden.
Nichtsdestotrotz unterstützen die Indradrive-Antriebe eine Vielzahl an Bussystemen. Neben CIP Safety on Sercos, das von den Rexroth-Sicherheitssteuerungen Safe Logic oder Safe Logic kompakt genutzt wird, zählen dazu insbesondere Profisafe on Profinet sowie Safety over Ethercat und CIP Safety on Ethernet/IP. Die ebenfalls mögliche Kombination aus direkter und indirekter Anwahl erleichtert Maschinenherstellern letztlich bei vollem Funktionsumfang den Zugang zu verschiedensten Absatzmärkten. So lassen sich etwa zeitkritische Signale wie Not-Halt direkt am Antrieb anschließen, während Standard-Funktionen parallel über den regional bevorzugten Sicherheitsbus laufen.
Standardisierung der Sicherheitstechnik
Weil Bosch Rexroth die antriebsintegrierte Lösung „Safety on Board“ durchgängig innerhalb seiner Antriebsregelgeräte und Motoren verfügbar macht, können Maschinenhersteller ihre zertifizierte Sicherheit über zentrale und dezentrale Antriebskonzepte hinweg standardisieren und konsolidieren. Das Spektrum reicht von der kleinsten Indradrive-Cs-Ausführung mit 100 W bis zum größten Indradrive-ML-Antrieb mit 4 MW, von den schaltschrankbasierten Reihen Indradrive C und M bis zu den dezentralen schaltschranklosen Indradrive Mi-Antrieben sowie vom rotativen und linearen Synchronmotor bis hin zum rotativen und linearen Asynchronmotor. Die MS2N-Servomotoren offerieren darüber hinaus einen SIL3-Geber für höchste Sicherheit.
Fazit
Die antriebsintegrierten Sicherheitslösungen von Bosch Rexroth erleichtern nicht nur die Umsetzung internationaler Normen. Dank schnellster Reaktions- und Anwahlzeiten versetzen sie Maschinenhersteller vielmehr in die Lage, den Personenschutz und die Produktivität mithilfe eines effizienten Engineerings auf ein neues Niveau zu heben. In Verbindung mit der ebenfalls integrierten Verknüpfungslogik lassen sich die Maschinen und Teilapplikationen kompakter und mit weniger Komponenten realisieren. Exportorientierten Maschinenherstellern kommt darüber hinaus das breite Spektrum unterstützter Bussysteme entgegen, das durch ein weltweites Service- und Beratungsnetz sinnvoll ergänzt wird. (no)
Gerhard Kobs ist Product Manager Drives bei der Bosch Rexroth AG in Lohr am Main. Gerhard.kobs@boschrexroth.de