SD-Speicherkarte für sicherheitsgerichtete Anwendungen

Mit der SD Flash 2GB Easy Safe Card stellt Phoenix Contact eine Speicherkarte zur Verfügung, die den Betrieb von SafetyBridge-Modulen ermöglicht, ohne dass die dazu erforderliche Standard-Steuerung programmiert werden muss. In Kombination mit einer Kompaktsteuerung aus dem Inline-Baukasten lässt sich das ­SafetyBridge-System einfach per Web-Ober­fläche konfigurieren und in Betrieb nehmen.

Wer die Speicherkarte SD Flash 2GB Easy Safe Card von Phoenix Contact verwendet, muss nur noch das Safety-Projekt programmieren. Außerdem kann er Diagnose- und Statusdaten an die überlagerte Steuerung weiterleiten. Als Kommunikationsprotokoll wird entweder Profinet oder Modbus TCP verwendet. Neben dem Einlesen von Daten erlaubt die Lösung in begrenztem Umfang auch das Schreiben der Informationen sowie die Bedienung der Safety-Komponenten. Auf diese Weise kann der Anwender das Safety-System komplett in die Standard-Applikation integrieren und zustimmend auf die sichere Anwendung Einfluss nehmen. Wie bei Safety Bridge gewohnt, wird das Safety-Programm mit dem Software-Tool Safeconf erstellt, das kostenfrei beim Anbieter erhältlich ist. Es entstehen also keinerlei Lizenzkosten für den Programmiervorgang.

Web-basierte Konfiguration und ­Inbetriebnahme
Mit der SD Flash 2GB Easy Safe Card lassen sich alle sicheren I/O-Module aus dem Inline-Baukasten von Phoenix Contact in die Applikation einfügen. Das Inline-Portfolio umfasst unter anderem ein 16-kanaliges Eingangsmodul, ein achtkanaliges Ausgangsmodul sowie ein vierkanaliges Relaismodul. Durch den Einsatz der Speicherkarte kann der Anwender bis zu 17 sichere Module in seiner Automatisierungslösung betreiben. Ferner ist die Integration von nicht-sicheren Signalen möglich. Da je 32 Bit Eingangs- und Ausgangssignale in das System eingebunden werden können, sind darüber hinaus kleinere nicht-sichere Applikationen abbildbar. Zu deren Betrieb werden keine weiteren Steuerungskomponenten benötigt. Selbstverständlich lassen sich die Signale auch als Zustimmung oder Meldungen aus dem Sicherheitsprogramm nutzen.

Die Konfiguration und Inbetriebnahme der beschriebenen Lösung geschieht auf zwei verschiedene Arten. Werden die in die modulare Kompaktsteuerung integrierten Ein- und Ausgänge verwendet, sind sie so zu konfigurieren, dass die Inbetriebnahme mit wenigen Handgriffen ohne Software durchführbar ist. Als Alternative steht eine Web-basierte Oberfläche zur Verfügung, die zusätzliche Diagnosedaten liefert. In diesem Fall kann der Anwender den Status sämtlicher Ein- und Ausgänge der Komponenten sehen sowie genaue Diagnoseinformationen der einzelnen Module auslesen. Auf der Oberfläche werden nicht nur die Diagnose-Codes der Komponenten visualisiert, sondern die Informationen ebenfalls als Klartext mit Vorschlägen zur Fehlerbehebung angezeigt.

Individuelle Anpassung der ­Einstellungen
Die spezifischen Einstellungen für die Profinet- oder Modbus-TCP-Kommunikation lassen sich ebenso individuell über die Web-Oberfläche anpassen. Nutzt der Anwender die Option der Profinet-Device- oder Modbus-Server-Funktion, werden alle Diagnose- und Statusmeldungen, die auf der Web-basierten Oberfläche dargestellt sind, über den Fernbus an die überlagerte Standard-Steuerung übergeben. Dabei kann es sich um einen beliebigen Profinet- oder Modbus-Client-Controller handeln. Der Anwender hat dann die Möglichkeit, die Meldungen zum Beispiel in seine eigene Visualisierungslösung zu integrieren oder die Signalzustände zur Abarbeitung im Standard-Applikationsprogramm zu verwenden.

Die Web-Oberfläche basiert auf der HTML5-Sprache, sodass sie mit jedem Standard-Browser zugänglich ist. So lässt sich auch aus der Ferne auf die Anwendung zugreifen, falls eine entsprechende Freigabe im jeweiligen IT-Netzwerk eingerichtet wurde. Zudem kann der Anwender die Web-Oberfläche auf seine Bedürfnisse adaptieren. Darunter fällt beispielsweise die individuelle Beschriftung einzelner Module oder des gesamten Projekts. Das vereinfacht deren Identifizierung, weil die Benennung zum Beispiel den Betriebsmittel-Kennzeichen in den Elektroplänen entspricht.

Automatischer Email-Versand von Diagnose-Informationen
Eine weitere Besonderheit der Lösung ist der eingebundene Email-Client. Nach der Konfiguration der Email-Serverdaten können ausgewählte Diagnose-Informationen direkt an eine hinterlegte Email-Adresse abgesetzt werden. Die Diagnosen lassen sich drei verschiedenen Alarmgruppen zuordnen, für die wiederum bis zu drei Email-Adressen definierbar sind. Sofern gewünscht, ist so die Meldung unterschiedlicher Alarm-Szenarien an verschiedene Personen möglich. Beispielsweise wird bei einer Modulstörung eine Nachricht direkt an den Service-Mitarbeiter gesendet, der schnell auf den Fehler reagieren und diesen umgehend beheben kann. Die Störmeldungen können ebenfalls nach einem beliebig einstellbaren Intervall verschickt werden, sodass sich eine vorbeugende Wartung des Systems geplant durchführen lässt. Das steigert die Verfügbarkeit der Anlagen, indem Stillstandzeiten auf ein Minimum beschränkt werden.

Der Anwender kann sämtliche auf der Web-Oberfläche festgelegten Werte in einer Backup-Parametrierungsdatei sichern. Auf diese Weise müssen bei einer Serienmaschine nicht immer alle Einstellungen neu vorgenommen, sondern können einfach aus der abgespeicherten Datei eingelesen werden. Der individuell einstellbare Bereich der Visualisierung ist optional durch ein Passwort geschützt. Der Bediener erhält somit größere Rechte als beispielsweise das Wartungspersonal.

Vielfältige Dienstleistungen zur Abrundung
Für das Inline-System ist die SD Flash 2GB Easy Safe Card in zwei Varianten verfügbar: Basic und Pro. Abgesehen von der Kommunikationsebene umfasst die Basic-Version sämtliche beschriebenen Funktionen. Das bedeutet, dass die Email-Meldungen und die unterlagerte Profinet- oder Modbus-TCP-Übertragung nicht unterstützt werden. Die Basic-Version zielt daher auf kleinere Anlagen ab, in denen kein protokollbasierter Datenaustausch (Stati und Diagnose) mit dem Leitsystem notwendig ist. Im Gegensatz dazu eignet sich die Pro-Version für größere Applikationen, die aufgrund der miteinander verzahnten Teilanwendungen eine Weiterleitung der sicherheitsgerichteten Daten erfordern. Denn das Standard-Programm muss in der Regel stets wissen, in welchem Programmschritt sich die Safety-Anwendung befindet und umgekehrt. Mit der Speicherkarte gehört die Umsetzung von Drahtbrücken der Vergangenheit an.

Das in Ergänzung zur SD Flash 2GB Easy Safe Card entwickelte Dienstleistungs-Angebot des Herstellers rundet die Lösung für sicherheitsgerichtete Applikationen ab. Auf Wunsch übernehmen die Safety-Experten die Erstellung des Sicherheitsprogramms. Außerdem werten sie die Diagnosedaten der Anlage regelmäßig aus, weshalb der Anwender über einmalig auftretende oder wiederkehrende Fehlerzustände informiert ist. Auf Basis der entsprechenden Analyse können dann gemeinsam Lösungsansätze erarbeitet werden. Zur Übermittlung der Daten wird wieder auf die integrierte Email-Funktion zurückgegriffen.

Einfache Erweiterung des Systems
Um die SD Flash 2GB Easy Safe Card nutzen zu können, muss der Anwender lediglich die bewährten Komponenten der Inline-Produktfamilie einsetzen. Da keine neuen Module zugekauft werden, steigen die Lagerhaltungskosten nicht. Die Lösung lässt sich zudem einfach ausbauen. Sollte der Anwender nach einiger Zeit feststellen, dass die Anzahl der Safety-I/O-Daten nicht mehr ausreicht, kann er sie durch das Anstecken weiterer Module problemlos erhöhen. Nur das Sicherheitsprogram muss entsprechend erweitert werden, alle anderen notwendigen Aktivitäten laufen automatisch ab. Die Safety-Spezialisten von Phoenix Contact planen bereits eine Portierung der Speicherkarten-Lösung auf das I/O-System Axioline des Unternehmens.

Netzwerk- und steuerungsunabhängige Safety-Lösung
Mit der SafetyBridge Technology bietet Phoenix Contact eine netzwerk- und steuerungsunabhängige Safety-Lösung. Die sicherheitsgerichteten Signale werden einfach über das Standard-Netzwerk – beispielsweise Interbus, Profibus, Profinet, Modbus, CANopen, Devicenet, Ethernet/IP oder Sercos – übertragen und ausgewertet. Eine Safety-Steuerung ist nicht erforderlich.

Die Standard-Steuerung kopiert lediglich die Standard-I/O-Daten bidirektional zwischen den Ein- und Ausgangsmodulen. Ebenso wie das Netzwerk übernimmt sie keine sicherheitsgerichteten Aufgaben, sondern fungiert nur als Transportmittel. Das bedeutet, dass die sicheren Datenpakete von der Standard-Steuerung kopiert werden, für sie jedoch nicht als Safety-Daten erkennbar sind oder verarbeitet werden können. Für die gesamten Sicherheitsfunktionen zeichnen die SafetyBridge-Module verantwortlich.