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

Intelligente Sicherheit für die Antriebstechnik

Durch den Einsatz von Steuerungen, Antrieben und anderen Bauteilen, die über integrierte Sicherheitsfunktionen verfügen, lässt sich nicht nur der Arbeitsschutz, sondern auch die Effizienz in Produktionsanlagen erhöhen.

Durch den Einsatz von Steuerungen, Antrieben und anderen Bauteilen, die über integrierte Sicherheitsfunktionen verfügen, lässt sich nicht nur der Arbeitsschutz, sondern auch die Effizienz in Produktionsanlagen erhöhen.

01 Eine vollständige intelligente Sicherheitslösung berücksichtigt neben der Sicherheitslogik auch die verschiedenen Ein- und Ausgangsgeräte

01 Eine vollständige intelligente Sicherheitslösung berücksichtigt neben der Sicherheitslogik auch die verschiedenen Ein- und Ausgangsgeräte

Heutzutage ist der Zugriff auf Echtzeitdaten von Systemen zur Maschinensicherheit so einfach wie noch nie. Offene, standardisierte Netzwerke ermöglichen eine Vernetzung von Sicherheits- und anderen Systemen. Die darüber gesammelten Daten bieten weit mehr Potenzial als „nur“ die Minimierung des Verletzungsrisikos von Arbeitskräften. Intelligente Funktionen ermöglichen herstellenden Unternehmen eine effizientere Produktion, eine höhere Produktqualität und einen reaktionsfähigeren Betrieb.

Intelligente Sicherheitslösungen schützen nicht nur Personen und Produktionsumgebungen, sondern bieten zahlreiche weitere Vorteile. Indem Sicherheitsgeräte auf der gesamten Werksebene vernetzt sind, können Unternehmen ihre Anforderungen an die Maschinensicherheit noch leichter umsetzen und gleichzeitig die Produktivität, die Leistung sowie die Wirtschaftlichkeit erhöhen.
Integrated Architecture als Fundament
Eine der Grundvoraussetzungen für diese Vorteile ist eine enge Integration und Vernetzung zwischen Anlagenteilen, Maschinensteuerungen, Sicherheits- und Antriebssystemen sowie den Unternehmensnetzwerken – also sowohl zwischen den einzelnen Werksanlagen als auch mit den restlichen IT-Systemen des Unternehmens. Dies bietet die Integrated Architecture von Rockwell Automation. Darüber hinaus erleichtert die Integration intelligenter Sicherheitsfunktionen in vorhandene Automatisierungstechnik die Verdrahtung. Ein weiterer Vorteil ist die Bereitstellung höherwertiger Diagnosedaten, die an die Entwicklungsumgebung, Visualisierungssysteme, Informationssoftware und Sicherheitssteuerungen, wie der programmierbaren Automatisierungssteuerung (PAC) Guardlogix, weitergeleitet werden können.
Die Datenbereitstellung ist jedoch nur eine Seite der Medaille. Hersteller müssen auch in der Lage sein, die Sicherheitsdaten in Echtzeit zu analysieren und mithilfe der Ergebnisse ihre Produktion in Kontext zu setzen und zu optimieren. Durch die Kombination von Sicherheits- und Produktionsdaten erhalten sie einen besseren Einblick in die Häufigkeit, die Dauer sowie die Zeit und den Ort von sicherheitsbedingten Ausfällen. Die Kommunikation über Ethernet/IP ermöglicht es dem Bediener die Sicherheitsausrüstung zu überprüfen und sich die Position sowie den Status von Verriegelungen anzeigen zu lassen. Außerdem kann er so sofort Zugang zum Problembereich anfordern und eingreifen. Auch ein Speichern von Verlaufsdaten ist möglich, um vorausschauende Wartungspläne basierend auf Geräteeinsatz und -alter anzulegen oder herauszufinden, wo Einstellungen der Anwendungen anzupassen sind. Mit der intelligenten Sicherheit lassen sich Daten für jedes Gerät einzeln erfassen. Auf diese Weise wird ein aussagekräftigerer Einblick in den sicheren Betrieb gewährleistet bei gleichzeitiger Verbesserung der Prüf- und Compliance-Berichtsverfahren.
Alles in einem Netzwerk
Eine offene, standardisierte und unmodifizierte Netzwerkinfrastruktur ist für den Datenaustausch, ein wirkungsvolles Sicherheitsmanagement sowie die Compliance-Infrastruktur unerlässlich. Die Lösungen von Rockwell Automation arbeiten hierfür mit dem Common Industrial Protocol (CIP), wobei die Erweiterungen CIP Motion und CIP Safety eine Funktionalität auf der Ethernet-Anwendungsebene hinzufügen. Da beide Erweiterungen über dasselbe standardisierte Ethernet-Netzwerk laufen, gibt es keinen Grund mehr die Bewegungssteuerung und die Sicherheitsnetzwerke getrennt zu verwalten. Unternehmen können dadurch Standard- und Sicherheitsgeräte nahtlose integrieren und flexibel im selben Netzwerk einsetzen.
Eine intelligente Sicherheit erfordert ein hohes Maß an Integration, um mögliche Fehlerstellen und den Bedarf an sicherheitstechnischer Verdrahtung zu minimieren (Bild 1). Das Motion- und Sicherheitssystem von Rockwell Automation kann sowohl als steuerungs- als auch als antriebsbasierte Sicherheitsfunktion konfiguriert werden. Die Sicherheitsfunktionen laufen dann entweder über die Logix-Steuerung laufen oder über das Antriebsmodul, wobei sie dann im Safety-Task der Steuerung gestartet und überwacht werden.
Da sich die Konfigurationen von Achse zu Achse oder Motor anpassen lassen und frei wählbar sind, bieten diese intelligenten Lösungen Anwendern mehr Flexibilität und Skalierbarkeit. Die integrierte Sicherheit auf der Ebene von PL d bzw. PL e ermöglicht Benutzern einen dynamischen Wechsel der Sicherheitszone und -konfiguration, ohne die Geräte neu verdrahten zu müssen. Das sorgt für kürzere Bereitstellungs- und Umrüstzeiten bei besserer Maschinenleistung.
Guardlogix vereint Sicherheits-, Standard- und Antriebssteuerung in einer einzelnen Lösung und nutzt CIP Safety zur sicheren Vernetzung. Für Anwendungen, bei denen eine sichere Bewegungsüberwachung erforderlich ist, sind die Servoantriebe der Kinetix-5700-Reihe empfehlenswert. Sie liefern über ein Ethernet/IP-Netzwerk Daten zur sicheren Position und sicheren Geschwindigkeit. Mit Guardlogix und Kinetix 5700 können Betreiber dynamisch unterschiedliche Einstellungen anpassen, etwa die sichere Drehzahl im Verhältnis zum Wickeldurchmesser oder sichere Positionswerte und Richtung für Verfahrbewegungen.
Fazit
Intelligente Sicherheitslösungen in Antriebsanwendungen sorgen nicht nur für einen höheren Arbeitsschutz, sondern ermöglichen auch eine weniger komplexe Infrastruktur und bieten Einsicht in den Maschinen- und Anlagenbetrieb in Echtzeit. Neben intelligenten Geräten ist dafür eine offene, standardisierte Ethernet-Kommunikationsinfrastruktur erforderlich, wie sie Ethernet/IP in Kombination mit den Erweiterungen CIP Safety und CIP Motion bietet. Durch den Einsatz von Steuerungen, Antrieben und anderen Bauteilen, die bereits über integrierte Sicherheitsfunktionen verfügen und mit der sonstigen Ausrüstung innerhalb des Connected Enterprise kommunizieren können, lässt sich die Effizienz zusätzlich erhöhen. (no)

Lothar Fischer ist Solution Architect bei der Rockwell Automation GmbH in Düsseldorf. lfischer1@ra.rockwell.com

Lothar Fischer ist Solution Architect bei der Rockwell Automation GmbH in Düsseldorf. lfischer1@ra.rockwell.com