sens:Control – sichere Steuerungslösungen unter einem Dach

Aus der industriellen Automatisierung ist die Sicherheitstechnik nicht mehr wegzudenken. ­Sicherheitslösungen müssen dabei, bezogen auf die jeweilige Applikation, migrationsfähig und gleichzeitig einfach zu projektieren und zu konfigurieren sein. Das erneut erweiterte Portfolio der sicheren Steuerungslösungen sens:Control von Sick bietet immer ein Quantum mehr als nur einfache Sicherheitslösungen für Maschinen und Anlagen.

Unter sens:Control hat Sick das innovative Portfolio der sicheren Steuerungstechnik zusammengefasst, das speziell auf die sicherheitsgerichtete Automation von kleinen und mittelgroßen Maschinen abgestimmt ist. Besonderes Augenmerk wird hierbei auf die Anforderungen modularer Maschinenkonzepte und verketteter Anlagen gelegt. Auf www.sens-control.com werden die fünf Produkt-Säulen des Portfolios dargestellt:

• Sicherheits-Relais
• Flexi Classic
• Flexi Soft
• Netzwerk-Lösungen 
• Motion Control

Sie alle ermöglichen intelligente, sicherheitstechnische Automatisierungslösungen und überzeugen durch zusätzliche Merkmale, die beispielsweise das Projektieren wesentlich vereinfachen, schon am Schreibtisch des Konstrukteurs einen ersten Test der Safety-Konfiguration ermöglichen oder neue Ansätze zur sicheren Überwachung von Antrieben eröffnen.

Sicherheits-Relais: für jede Anwendung eine passenden Variante
Mit den Sicherheits-Relais von Sick können alle Arten von Sicherheitssensorik angeschlossen werden. Das umfangreiche Sortiment bietet passende Lösungen für vielfältige Anwendungen. Auf der Internetseite www.sens-control.com werden zum einen die Vorteile der zuverlässigen und robusten Sicherheits-Relais - u. a. Integration aller Sicherheitskomponenten, bis zu vier Sicherheitskontakte in einem 22,5-mm-Gehäuse oder die Features wie integrierte Schützkontrolle (EDM) oder Statuskontrolle über LED - aufgeführt. Zum anderen kommt der Projektierer mit der interaktiven „Auswahlhilfe" über das Anklicken bei der Auswahl der Hauptanwendungen ebenso schnell und sicher zum passenden Basisgerät des benötigten Sicherheits-Relais wie über die Direktauswahl. Bei jedem Lösungsangebot wird die Hauptanwendung klar und deutlich dargestellt.

Flexi Classic: die softwarelose Sicherheits-­Steuerung
Die modulare Sicherheits-Steuerung Flexi Classic ermöglicht die einfache Konfiguration ohne Software. Dabei kann der Anwender die Logikauswertung an die Anforderungen seiner Applikation anpassen. Funktionen werden über den Drehschalter an der Gerätefront eingestellt und erlauben eine schnelle und einfache Inbetriebnahme. Die Flexi Classic-Produktfamilie umfasst das Hauptmodul, Eingangserweiterungen, Ausganserweiterungen, Diagnose- und Relaismodule. Die Diagnosemodule integrieren Flexi Classic bei Bedarf in die Standardsteuerungswelt von Profibus-DP-, DeviceNet-, CANopen-, Ethernet IP-, Ethernet TCP/IP- oder Modbus TCP-Netzwerken.

Einen entscheidenden Service zur Erhöhung des Anwendernutzens bietet Sick auf der Internetseite kostenlos an: den Flexi Classic Konfigurator mit Verdrahtungshilfe. Der Flexi Classic Konfigurator hilft, ein System aus den Flexi Classic-Modulen zu erstellen. Das Drag-and-Drop von Sensoren und Aktoren und die Sicht auf die interne Logik machen das Erstellen des Projekts einfach und schnell. Das neue kostenlos downloadbare Feature „Verdrahtungshilfe" hilft dem Projektierer, ein Projekt schneller und kostengünstiger abschließen zu können. Es erstellt alle Konfigurationsinformationen in einem Dokument und vereinfacht die Verdrahtung wie auch die Inbetriebnahme. Der Ersteller der Verdrahtungs­pläne kann die ganze Konfiguration mit einem Blick einsehen. Die automatisch erstellte Doku­men­ta­tion des Systems gewährleistet eine schnelle Übersicht für eine einfache Wartung und eine regelmäßige Prüfung.

Sowohl bei den oben aufgeführten Sicherheits-Relais als auch bei Flexi Classic wird keine Software im Feld an den Geräten benötigt - ein Schraubendreher reicht hier völlig aus. Bei der Flexi Classic entfällt zusätzlich die Verdrahtung zur Logik-Einstellung, da diese in den Geräten integriert ist. Auch hier ersetzt der Schraubendreher zeit- und kostensparend auf einfachere Weise den Laptop beim Einstellen der ermittelten Programme. Zusätzlicher Nutzen entsteht durch den geringen Schaltschrank-Platzbedarf, weil bereits zwei 22,5 mm Flexi Classic-Module sechs herkömmliche Sicherheits-Schaltgeräte ersetzen.

Flexi Soft: modular und migrationsfähig
Die große Säule des sens:Control-Portfolios ist die leistungsfähige, modulare und inbetriebnahmefreundliche Sicherheits-Steuerung Flexi Soft. Durch ihre Skalierbarkeit und die anwendungsfreundliche Software lässt sie sich an die Anforderungen vielfältiger Sicherheitsapplikationen effizient anpassen. Flexi Soft ist modular von 12 bis 144 Ein-/Ausgängen erweiterbar. Die Sicherheits-Steuerung lässt sich in alle gängigen Feldbussysteme integrieren und besitzt erweiterbare Sensorfunktionen durch die EFI-Schnittstelle (Enhanced Function Interface). Je nach Applikationsaufwand können bis zu vier Flexi-Soft-Sicherheits-Steuerungen über EFI sicher verbunden werden.

Dass Flexi Soft zu den meist verkauften Sicherheits-Steuerungen im Markt der industriellen Sicherheitstechnik gehört, ist auch darauf zurückzuführen, dass sie seit der Einführung im Jahr 2008 auf Grund von vielfältigen Konfigurationsoptionen durch intelligente Modularität dem Anwender immer mehr entgegen kommt. Flexibel kombinierbare Funktionsmodule, kompakte Baugröße in jeder der zahlreich möglichen Endkonfigurationen, softwareunterstützte Logikfunktionen und erweiterte Möglichkeiten zur Feldbusintegration, z. B. bidirektionale Gateways für alle gängigen Feldbusanbindungen, kennzeichnen die Sicherheits-Steuerung Flexi Soft. Sie eignet sich gleichermaßen für die Steuerung und Überwachung einer Vielzahl taktiler wie berührungsloser Sicherheitssensoren und -Aktoren, Schutztürschalter, Not Aus-Geräte, Zweihandsteuerungen, testbare Lichtschranken, Sicherheits-Lichtvorhänge und Sicherheits-Laserscanner. Selbstverständlich können auch Sicherheitssensoren anderer Hersteller integriert werden, wie z. B. Trittmatten oder Zweihandsteuerungen. Flexi Soft erschließt steuerungstechnische wie auch wirtschaftliche Vorteile: sie ermöglicht die Konzentration auf die jeweils wesentlichen Sicherheitsfunktionen und garantiert somit stets eine höchstmögliche Wirtschaftlichkeit.

Spaß-Faktor Projektieren
Auch das Projektieren von Sicherheits-Steuerungen ist einfacher geworden. Mit der Projektierungssoftware Flexi Soft Designer in der aktuellen Version 1.4, die Sick im Internet unter www.sens-control.com zum kostenlosen Download zur Verfügung stellt, wird das Programmieren zum Spaß-Faktor. Seit der Einführung vor vier Jahren sind insbesondere Konstrukteure angetan, ein Arbeitsmittel in die Hand zu bekommen, das mehr kann, als reine Programmierungstools. Die neue Version 1.4 des Flexi Soft Designers verhilft dem Projektierer in einer unerreicht einfachen Art in wenigen Minuten Sicherheitsanwendungen zu erstellen, zu validieren und auch noch im Sinne der aktuellen Maschinenrichtlinie zu dokumentieren. Konfiguration per Mausklick und Verdrahtung per Drag-and-Drop mit den erweiterten und teilweise neuen Validierungs- und Dokumentationstools erleichtern die Arbeit in jeder Phase des Maschinen- und Anlagen-Designs.

Klicken, Testen, Einsetzen: Steuerungsdesign leicht gemacht
Mit der migrationsfähigen Sicherheits-Steuerung Flexi Soft von Sick können Sicherheitslösungen sehr einfach projektiert und konfiguriert werden. Damit die Grundfunktionalitäten schnell eingerichtet, getestet und in die Automatisierungswelt integriert werden können, hilft die Software Flexi Soft Designer dem Techniker auf sehr gut durchdachte und überschaubare Weise. Ob die Programmierung der Sicherheitsapplikation richtig ist und auch funktioniert, schnell und sicher liefert der Flexi Soft Designer auf bestechende Weise das Ergebnis. Schon am Schreibtisch und nicht in der Werkstatt ermöglicht der Simulationsmodus den ersten Test und die erste Diagnose der Konfiguration. Die Ein- und Ausgänge werden ohne angeschlossene Sensoren aktiviert und so das Schaltverhalten simuliert. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass programmiert wurde, was programmiert werden sollte. Auf dem positiven Ergebnis des tatsächlichen Maschinenablaufs aufbauend kann der Flexi Soft Designer anschließend das Anschlussdiagramm generieren und eine mehrsprachig nutzbare Maschinendokumentation erzeugen - für den Kunden wie auch für Behörden.

Modulare Maschinenkonzepte und ­verkettete Anlagen
Die vierte Säule von sens:Control sind die Netzwerk-Lösungen von Sick. Sie erlauben die Integration und Auswertung sämtlicher Sicherheitssensoren in alle gängigen Bussysteme bis hin zur sicherheitstechnischen Realisierung modularer Maschinenkonzepte und verketteter Anlagen. Die netzwerkfähigen Sicherheits-Steuerungen von Sick erlauben eine logische Kombination von Sicherheitssensoren und -Aktoren, um durchgängige und sicher vernetzte Maschinenkonzepte zu realisieren. Status-, Diagnose- und Fehlermeldungen können einfach lokal oder über das Netzwerk erfasst und verarbeitet werden. Moderne Software-Tools von Sick unterstützen den Anwender bei der Konzeption, der Inbetriebnahme und der Diagnose von vernetzten Maschinen. Verschiedene Teile von Maschinen werden häufig erst beim Kunden zusammengefügt und benötigen deshalb eine hohe Flexibilität. Die Erweiterungsfunktion Flexi Link, die Vernetzung von bis zu vier Flexi-Soft-Stationen, ermöglicht diese Flexibilität und bildet den modularen Aufbau von Maschinen konsequent ab.

Hintergrund ist, dass der Trend zu modularen Maschinen- und Anlagenkonzepten die Übertragung sicherheitsgerichteter Signale erschwert. Auch wenn kein (Safety-)Feldbus zur Verfügung steht, gibt es mittlerweile mit den Netzwerk-Lösungen von Sick zahlreiche Ansätze, die eine unkomplizierte Vernetzung mehrerer Stationen ohne kostspielige Gateways und aufwendige Verdrahtung ermöglichen.
Flexi Link führt verteilte Maschinen­module sicher ­zusammen Komplexe Automatisierungskonzepte sind meist modular konstruiert. Das heißt: Verteilte Maschinen oder Maschinenteile sind miteinander zu kombinieren beziehungsweise zu vernetzen. Die Herausforderung besteht dabei darin, zu gewährleisten, dass zum Beispiel bei einem Not-Halt eines Maschinenteils die anderen Maschinenteile gleichzeitig abgeschaltet werden. Daneben gilt es, weitere sicherheitsgerichtete Signale innerhalb des Maschinenverbunds weiterzuleiten, zu verarbeiten und auszuwerten.

Mit „Flexi Link" hat Sick eine einfache und intuitive Möglichkeit geschaffen, um modulare Maschinenkonzepte ohne zusätzliche Gateways zu realisieren. Dabei handelt es sich um eine Erweiterungsfunktion der modularen Sicherheitssteuerung „Flexi Soft", welche die Vernetzung von bis zu vier Stationen ermöglicht. Eine spezielle Hardware ist hierzu nicht erforderlich. Stattdessen sind die bisherigen Module der modularen Sicherheitssteuerung weiterhin verwendbar, welche auf einer Länge von bis zu 100 Metern miteinander vernetzt werden können. Darüber hinaus bietet die Lösung zusätzliche Funktionalitäten, die es dem Maschinenbauer erlauben, mittels eines modularen Konzepts einen Vollausbau der Anlage zu planen, nur einzelne Teile in Betrieb zu nehmen oder auch Teile nachträglich in einem Maschinenverbund zu ergänzen. Ebenfalls lassen sich auf diese Weise Anlagenteile zum Beispiel für Wartungszwecke aus dem Maschinenverbund herauslösen, während die nicht betroffenen Maschinenteile weiter produzieren können.

Realisiert wird dies alles über die spezifische Enhanced-Function-Interface-Schnittstelle (EFI). Sie erlaubt jeder Station, allen anderen Stationen im Verbund bis zu 52 Bit an sicherheitsgerichteten Daten zur Verfügung zu stellen. Die Daten werden vorwärts und rückwärts transferiert. Somit stehen in einem voll ausgebauten Verbund jeder Station 156 Eingangsdaten zur Verfügung und die Station kann zusätzlich 52 Ausgangsdaten liefern - in Summe eine Informationsbreite von 208 sicheren Bit.

Die Flexibilität, eine Station aus dem Verbund herauslösen zu können und diese ohne langwierigen Konfigurations- und Verdrahtungsaufwand durch eine andere Station zu ersetzen, vereinfacht unter anderem die Produktion von Varianten. Beim Hinzufügen braucht die Konfiguration des vorherigen Systemaufbaus nicht erneut übertragen zu werden. Für nicht vorhandene Stationen werden lediglich vordefinierte Default-Informationen verwendet.
Dieses Konzept ermöglicht dem Kunden kostengünstig und mit geringstem Aufwand verkettete Anlagen oder modulare Maschinenkonzepte zu realisieren. Die einzelnen Maschinenteile werden im Werk konfiguriert und beim Endkunden lediglich noch elektrisch installiert bzw. kombiniert.

Motion Control: sicheres Überwachen von Antrieben
Mit Motion Control - der fünften Säule im sens:Control-Portfolio - erschließt Sick auch die Sicherheitsüberwachung von Antrieben in Maschinen und Anlagen. Diese Bewegungsantriebe müssen sicher kontrolliert werden, um sie bei Fehlfunktionen sicher abzuschalten. Dabei wird die Geschwindigkeit und Position von Gefahr bringenden Bewegungen sicher überwacht und unter Sicherheitsaspekten reduziert. Dies steigert die Produktivität der Maschine oder Anlage. Für die sichere Antriebsüberwachung bietet Sick zum einen den Speed Monitor MOC3SA - einen Stillstands- und Drehzahlwächter - an, der vor Gefahr bringenden Bewegungen schützt. Er überwacht sicher die Geschwindigkeit des Antriebsmotors und deckt die Antriebssicherheitsfunktionen SLS (safety-limeted speed, sicher reduzierte Drehzahl) und SSM (safe speed monitor, sichere Geschwindigkeitsüberwachung) ab. Der Speed Monitor bietet unterschiedliche Betriebsarten der Überwachungsfunktion an: mit zwei unabhängigen Initiatorensignalen oder diversitär, mit einem Initiatorsignal und einem weiteren Signal. Der Speed Monitor MOC3SA kann selbstverständlich an alle Sicherheits-Steuerungen von Sick angeschlossen werden.

Seit Anfang 2012 hat das Portfolio sens:Control Zuwachs durch eine weitere Motion Control-Lösung erhalten: der Standstill Monitor MOC3ZA schützt vor Gefahr bringenden Bewegungen, indem er den Maschinenstillstand sicher überwacht. Er erfüllt ebenfalls die Sicherheitsniveaus PL e nach EN ISO 13849, SIL3 nach IEC 61508 und SIL3CL nach EN 62061. Das Besondere: er kommt ohne Sensoren aus, in dem er die Spannung direkt am Motor misst - was entsprechenden Konstruktions- und Montageaufwand spart - und damit Kosten reduziert. Auch wenn der Motor von außen keine Versorgungsspannung mehr erhält, ist bei drehendem Rotor eine Spannung an den Anschlussklemmen messbar, die durch Remanenz und Drehbewegung des Rotors im Stator induziert wird. Durch dieses Funktionsprinzip eignet sich das Motion Control Modul sowohl für Einphasen- als auch Dreiphasenmotoren. Drei verschiedene Varianten für verschiedene Versorgungsspannungen sorgen für eine optimale Integration. Die Konfiguration des Standstill Monitor MOC3ZA erfolgt ebenfalls einfach mittels Schraubendreher über zwei frontseitige Drehschalter. Diagnose-LEDs zeigen den Betriebszustand übersichtlich an.

Der Standstill Monitor MOC3ZA bietet eine hohe Flexibilität, denn er kann sowohl stand alone betrieben werden als auch an alle Sicherheits-Steuerungen angeschlossen werden. Ein typischer Anwendungsfall ist die Ansteuerung von Türverriegelungen zur Freigabe des Gefahrenbereichs, sobald der Stillstand einer Maschine erkannt ist. Ob bei der Erstausrüstung oder beim Retrofit - der Standstill Monitor MOC3ZA benötigt nur geringen Montage- und Inbetriebnahmeaufwand.

Intelligente Steuerungslösungen ­ermöglichen intelligentes Maschinendesign
Sick beweist mit sens:Control und seinen vielfältigen Produktfamilien seine Kompetenz rund um die Sicherheit von Maschinen und Anlagen. Unter www.sens-control.com sind nicht nur sichere Steuerungslösungen mit Produktbeschreibungen übersichtlich dargestellt, sondern an Hand von vielen Applikations-Animationen werden Fallbeispiele - wie sie im Alltag eines Anlagenprojektierers sicherlich auch vorkommen - gezeigt. Reinschauen lohnt sich. Vielleicht für eine der Ideen ja zur idealen Lösung...