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Servoregler mit Advanced Safety

Sichere Antriebsfunktionen nach DIN EN 61800-5-2 sind Teil der funktionalen Sicherheit und haben als produktivitätssteigernde Maßnahmen mittlerweile in vielen Produkten und Applikationen Einzug gehalten. Sie schützen nicht nur Personen, sondern auch Maschinen und Einrichtungen. Panasonic hat in seine Servoantriebsregler die zwölf gängigsten Sicherheitsfunktionen sowie neun sichere Ein-/Ausgänge integriert. Eine Vollversion mit insgesamt 17 Sicherheitsfunktionen (und ebenfalls neun sicheren Ein-/Ausgängen) folgt im Laufe dieses Jahres.
Von elektrisch angetriebenen Maschinenkomponenten geht häufig ein enormes Gefahrenpotenzial aus. Rotierende Einheiten wie Sägen, Walzen und Spindeln können zu ernsthaften oder sogar tödlichen Verletzungen führen. Das Gleiche gilt für linear bewegte Maschineneinheiten wie Handlingachsen und Maschinenschlitten. Durch länderspezifische Vorschriften sind die Maßnahmen geregelt, wie die Sicherheit des Bedienpersonals zu gewährleisten ist. Bei der Verwendung von Antrieben ohne integrierte Sicherheitstechnik wurde der Personenschutz bisher durch den Einsatz zusätzlicher Hardwarekomponenten wie Schütze, Sicherheitsrelais und Verriegelungsschaltungen realisiert. In Gefahrensituationen werden die Anlagen abgeschaltet und müssen danach wieder neu gestartet werden. Dies führt mitunter zu langen Stillstandzeiten und beeinträchtigt damit die Produktivität. Im ungünstigsten Fall wird dadurch der Bediener verleitet, Sicherheitseinrichtungen zu manipulieren. Bei modernen Antrieben werden Sicherheitsfunktionen immer mehr integriert.
Integrierte Sicherheit spart Platz, Zeit und Geld
Beim Einsatz von Antrieben mit integrierter Sicherheitstechnik können bisher notwendige elektromechanische Komponenten und deren Verdrahtung entfallen. Selbst die Übertragung sicherheitsrelevanter Signale kann über Standardfeldbusse erfolgen, was wiederum Komplexität und Aufwand der Verdrahtung reduziert. Das vereinfacht nicht nur die Realisierung von Sicherheitskonzepten, durch weniger Komponenten und geringeren Verdrahtungsaufwand reduzieren sich auch die Systemkosten. Außerdem kann im Schaltschrank Platz eingespart werden. Integrierte Sicherheitsfunktionen ermöglichen wesentlich leistungsfähigere Sicherheitskonzepte, bei denen die Maschine aktiv bleibt, aber sicher überwacht wird. Die daraus resultierenden kürzeren Stillstandzeiten bewirken oftmals sogar eine Steigerung der Produktivität. Die integrierte Sicherheitstechnik bietet einen wesentlich höheren Schutz vor Unfällen durch geringere Manipulationsgefahr. Die Nutzung der zertifizierten integrierten Sicherheitsfunktionen vereinfacht den Nachweis der für eine Maschine erforderlichen Sicherheitskategorie. Die zertifizierten Funktionen unterstützen eine schnellere Installation und Inbetriebnahme.
Mit der europäischen Maschinenrichtlinie von 2009 wurde eine sichere Antriebsüberwachung für Unternehmen zur Pflicht. Antriebe sollen daher immer mehr sicherheitsrelevante Funktionen übernehmen, die sich mit konventionellen Sicherheitssteuerungen nicht realisieren lassen. Zudem ging bisher Sicherheit bei Maschinen mit hohen Kosten und einem erhöhten Platzbedarf einher. Die Antriebsregler der Serie Minas A6 (Bild 1) von Panasonic mit integrierten Sicherheitsfunktionen gewährleisten hingegen geringere Kosten, minimalen Platzbedarf und maximale Sicherheit für Bediener, Maschine sowie Werkzeuge. Sie erfüllen die Sicherheitsanforderungen der Norm EN 61800-5-2 und enthalten die zwölf gängigsten Sicherheitsfunktionen (SS1, SLS, SSR, SSM, SS2, SOS, SLI, SDI, SLA, SAR, STO, SBC). Demnächst soll auch eine Vollversion mit insgesamt 17 Sicherheitsfunktionen (zusätzlich SLP, SCA, SLT, STR, SMT) auf den Markt kommen.
Sicherheitsfunktionen in drei Klassen
Prinzipiell können die antriebsintegrierten Sicherheitsfunktionen in drei Gruppen eingeteilt werden. Vier Funktionen befassen sich mit der Geschwindigkeitsüberwachung:

Die Position überwachen sechs Sicherheitsfunktionen:

Zwei Funktionen übernehmen andere Überwachungsaufgaben:

Andreas Winkler ist Produktmanager im Bereich PLC/HMI/Drives bei der Panasonic Electric Works Europe AG in Ottobrunn. Andreas.winkler@eu.panasonic.com