Wirtschaftliche Lösungen für die Automatisierung mit integriertem Konzept

Durch die Entwicklung in der Maschinen- und Anlagensicherheit entstehen aus vormals parallelen Architekturen für Funktion und Sicherheit zunehmend integrierte Konzepte. So wird der Soft- und Hardwareaufwand optimiert und die Wirtschaftlichkeit verbessert.

Neue Lösungen für die funktionale Sicherheitstechnik liefert KEB Automation für hochintegrierte Maschinensicherheit mit Einsparpotenzialen bei Platz, Zeit und Geld.

Die Sicherheitsarchitektur im Automatisierungssystem ist auf drei Ebenen realisiert:

• Integrierte Automation mit Sicherheitssteuerung und Sicherheits-I/Os
• Drive-based-Safety-Funktionen in Antriebsstellern
• Engineeringwerkzeug aus einer Hand zur Erstellung der Systemlösungen

Umgesetzt wird das Konzept durch eine Sicherheits-SPS, die C6 Safety PLC inklusive FSoE Master, sichere Ein- und Ausgänge im KEB-I/O System und umfangreiche Sicherheitsfunktionen in den Antriebsstellern COMBIVERT S6/F6. Die Kommunikation erfolgt über den EtherCAT-Bus mit zertifiziertem Protokoll Safety over EtherCAT (FSoE). Durch die dezentralisierte Struktur ist eine direkte Montage in Maschinen und Anlagen ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand bei geringstem Platzbedarf möglich. Über die Safety PLC mit FSoE-Master können beliebige FSoE-Slaves (zum Beispiel Safety I/O-Module, KEB Drive Controller mit Sicherheitsmodul) angesprochen werden. Das Protokoll Safety over EtherCAT liefert die Möglichkeit, alle verfügbaren Sicherheitsfunktionen zu steuern und sichere Messwerte (Geschwindigkeit, Position) sowie den Schaltzustand der sicheren I/Os an die Safety PLC zu übertragen.

Ergänzend dazu bietet die sechste Generation der KEB Antriebe skalierbare Sicherheitsfunktionen direkt im Drive Controller. KEB COMBIVERT S6-A und F6-A sind Servosysteme bis 5,5 kW und universelle Drive Controller für Leistungen bis 90 kW. Durch das frei konfigurierbare Prozessdaten-Mapping der FSoE-Kommunikation ergibt sich eine hohe Flexibilität in der Anwendung. Die sicherheitsrelevanten Grenzwerte sind über FSoE-Prozessdaten jederzeit im Sicherheitsmodul des Drive Controllers anpassbar. So werden sichere Funktionen bis zu Performance Level (PL) e (ISO 13849-1) und SIL3 (IEC 61508 und IEC 62061) mit bewegungsbasierter, sicherer Überwachung direkt im Antrieb ausgeführt. Im Vergleich zu klassischen Strukturen verbessert das die Fehlerreaktionszeit. Da hierdurch separate Schutzeinrichtungen reduziert oder ganz eingespart werden, sinken darüber hinaus die Investitionskosten. Im Betrieb umschaltbare Parametersätze erlauben es außerdem, die Sicherheitsfunktionen währenddessen an Zustandsänderungen anzupassen.

„Safety Ready“: Auch für Motoren bietet KEB sichere Geber-Optionen. Synchron- und Asynchronmotoren mit dem FS-Label sind ab Werk für den Anschluss an zertifizierte Sicherheitskomponenten vorbereitet.

Das ganzheitliche Konzept wird durch die Automatisierungsplattform COMBIVIS studio 6 vervollständigt. Hier erfolgen sowohl die funktionale als auch die sicherheitsgerichtete Parametrierung und Programmierung. In dem Tool wird die Safety PLC beispielsweise mit zertifizierten Safety-Funktionsbausteinen programmiert. Das System verfügt, abgeleitet aus den Anforderungen, über verschiedenste Safety-Bausteine wie Not-Aus, Schutztürüberwachung oder Zweihandbedienung nach PLCopen Safety. Der Anwender kann beide Programmteile übersichtlich auf einer Oberfläche bearbeiten. Er wird zudem durch funktionsspezifische Wizards unterstützt. Für ihn sinkt dadurch der Zeitaufwand für die Entwicklung, Verifikation und Abnahme der Sicherheitsapplikation