Sicherheitssysteme vereinfachen die Maschinensicherheit

Neue Normen, neue Richtlinien, neue Maschinenkonzepte, neue Kommunikationstechnologien - das Umfeld der Automatisierungstechnik und damit verbunden der Bereich Maschinensicherheit sind einem ständigen Wandel unterzogen. Maschinensicherheit und Automationsaufgaben wachsen zusehends zusammen und neue Bustechnologien wie Profinet verbreiten sich mit zunehmender ­Geschwindigkeit. Euchner, als Hersteller von Sicherheitsbauteilen, ­reagiert mit neuen, modularen ­Sicherheitssystemen auf diese Veränderung. Die Multifunctional Gate Box (MGB) ist so ein System.

Bussysteme im Wandel
Bussysteme sind bereits seit langem bekannt in der Automatisierung. In Deutschland ist der Profibus am weitesten verbreitet. Für Profibus gibt es seit etlichen Jahren die unterschiedlichsten Endgeräte auf dem Markt, so dass man für nahezu jede Aufgabe in der Automatisierung ein passendes Gerät findet. Bei Profinet steht diese Entwicklung noch ganz am Anfang. Euchner bringt jetzt als einer der ersten Hersteller ein Sicherheitssystem zur Absicherung von Schutztüren mit integriertem Profinet und Profisafe auf den Markt, mit dem gleichzeitig aber auch zahlreiche andere Aufgabenstellungen rund um die Schutztür abgedeckt werden können. Die MGB Profinet. Doch zunächst zurück zur Idee hinter dem MGB-System: Kern des neuen Systems ist das von der Euchner GmbH + Co. KG bereits vor zwei Jahren präsentierte neuartige Sicherheitssystem Multifunctional Gate Box, MGB. Das System ist modular aufgebaut und vereint Sicherheitsschalter, Zuhaltung und Riegelsystem in einer kompakten Modulkombination.

Basisfunktionen und Module im ­Überblick
Der zentrale Baustein dieses Systems ist das Auswertemodul. In Kombination mit einem Griffmodul und einer optionalen Fluchtentriegelung, sichert die MGB nahezu jede Schutztür ab. Bereits das Auswertemodul gibt es mit integrierten Bedientasten und Anzeigeleuchten, bspw. zur Stoppanforderung und Quittierung, oder für andere Funktionen. Damit wird das Sicherheitssystem zum kleinen Bedienfeld. Das Auswertemodul ist als Zuhaltung oder Verriegelung erhältlich. Das bedeutet, dass entweder die Schutztür bei laufender Maschine zugehalten wird, oder aber beim Öffnen der Tür die Maschine in einen sicheren Zustand geht, also stoppt. Das Auswertemodul ist besonders stabil ausgeführt. Das Gehäuse außen ist aus einem hochwertigen Kunststoff. Alle Teile, die größere Kräfte abfangen müssen, sind aus Metall. Selbst ein Zuschlagen der Tür kann der MGB nichts anhaben. Auch das passende Griffmodul enthält Funktionen, die an einer Schutztür notwendig sind. Neben dem eigentlichen Türgriff ist hier ein so genannter Sperreinsatz mit eingebaut, der ausgeklappt werden kann. Damit wird der Türgriff in der „Offen-Position fixiert und die Tür kann nicht mehr geschlossen werden. Der Sperreinsatz kann mit bis zu drei Bügelschlössern abgeschlossen werden. Wenn ein Bediener in die Anlage muss, kann er so verhindern, dass eine andere Person die Tür schließt und die Anlage in Betrieb setzt. Einfach, aber effektiv.

Sicherheit und Flexibilität stehen an erster Stelle
Vielfach steht bei der Planung einer Maschine oder Anlage noch nicht fest, ob die Schutztür rechts oder links angeschlagen ist. Für die MGB kein Problem! Das Griffmodul kann sehr schnell und einfach in der Drehrichtung umgestellt werden. Das Auswertemodul wird einfach umgedreht. Das vereinfacht die Lagerhaltung und vermeidet Fehlplanungen. Im Griffmodul sind verschiedene Transponder eingebaut, eine sicherheitstechnische Lösung, die sich seit langem in den gut bekannten CES-Baureihen von Euchner bewährt hat. Diese erlauben den Einsatz der MGB, gleich in welcher Ausführung, bis zum PL e ohne Einschränkungen. Die Forderungen der EN ISO 13849-1 werden somit also auf sehr einfachem Weg erfüllt. Aber auch alle Anforderungen aus der EN 1088 erfüllt diese Technik voll und ganz. Dort wird z. B. gefordert, dass ein einfaches Umgehen einer sicherheitstechnischen Einrichtung nicht möglich sein darf. Durch die Codierung der Griffmodule gibt es eigentlich keine Möglichkeit, die Schutzeinrichtung zu überlisten.

Ebenfalls zum System gehört eine optional erhältliche Fluchtentriegelung. Wenn eine Anlage begehbar ist, lautet eine Forderung der Maschinenrichtlinie, dass eine Person, die versehentlich in der Maschine eingeschlossen wurde, sich selbst befreien können muss. Hier bietet die Fluchtentriegelung eine sehr einfache Möglichkeit, dieser Forderung nachzukommen. Selbst bei aktivierter Zuhaltung der MGB kann man sich mit der innen liegenden Fluchtentriegelung im Handumdrehen befreien. Falls die Maschine läuft, wird diese natürlich bei Betätigen des Griffs sofort abgeschaltet.

Sicherheit trifft Automation
Zur Ergänzung ist auch noch ein Bedienmodul für die MGB erhältlich, welches dem Anwender erlaubt, zusätzliche Funktionen wie Taster, Schlüsselschalter, Wahlschalter oder auch Anzeigeelemente nach Bedarf einzuplanen. So können Funktionen, die bisher in separaten Bedienfeldern untergebracht waren, in das flexible MGB-Konzept integriert werden. Die bisher beschriebenen Funktionen machen deutlich, dass es rund um die Schutztür viele unterschiedliche Aufgaben gibt, die in einem intelligenten Bedienkonzept erwartet werden. Neben den reinen sicherheitstechnischen Anforderungen werden vermehrt auch Bedienfunktionen verlangt. Dieser Ansatz erspart ergänzende Schaltkästen und deren Verdrahtung. Schon in der Standardausführung des MGB-Systems wird diesem Umstand Rechnung getragen. Die MGB ist einfach mehr als ein reines Sicherheitsbauteil: Hier wachsen Sicherheit und Bedienung zusammen!

Viel Funktion, wenig Aufwand!
Durch die Verwendung der MGB mit Busanschluss stellt sich die Frage des Verdrahtungsaufwands überhaupt nicht mehr: Aus Leitungen werden Datenpakete und aus Kabelbäumen werden Busstecker. Durch den Einsatz des Busses muss jetzt nicht mehr jeder Anschlusspunkt einzeln verdrahtet werden. Und der Aufwand für eine konventionelle Verdrahtung wäre bei allen oben beschriebenen Möglichkeiten wirklich groß. Stattdessen gibt es bei der Profinet-Ausführung für alle notwendigen Signale definierte Ein- und Ausgangsbits, die via Bus zwischen MGB und Steuerung übertragen werden. Alle Funktionen, die nicht sicherheitstechnisch ausgewertet werden, können dabei im Standardprotokoll von Profinet übertragen werden. Alle sicherheitstechnischen Funktionen benötigen dagegen ein entsprechendes Protokoll, welches eine wesentlich höhere Datensicherheit bietet. Hier kommt Profisafe zum Einsatz.

Das heißt Sicherheitsinformationen werden mit dem integrierten Profisafe-Protokoll an die Steuerung übergeben. Umfangreiche Diagnosemeldungen in Form von Profinet-Meldungen ermöglichen zudem eine schnelle und zielgerichtete Problembehebung, die vor allem in der Inbetriebnahmephase einer Maschine sehr wichtig sind.

Als Anschluss kommen in der Profinet MGB die Stecker nach AIDA, der Automatisierungsinitiative Deutscher Automobilhersteller, zum Einsatz. Um die Verkabelung des Bussystems zu vereinfachen, ist in der Profinet MGB auch ein 2-fach Switch integriert, der es erlaubt das Profinet RT Protokoll zu switchen und so eine einfachere Leitungsverlegung ermöglicht. Auch zur Spannungsversorgung sind zwei Stecker integriert, so dass nachfolgende Gerät nicht sternförmig vom Schaltschrank aus angefahren werden müssen.

Servicefreundlich und Einfach
Durch die in Profinet typische, einfache Parametrierung ist sogar der Austausch des Systems im Servicefall eine einfache Angelegenheit und kann in wenigen Minuten durchgeführt werden. Im Sinne einer einfachen und schnellen Montage sind die Profinet MGBs übrigens auch vormontiert auf einer Montageplatte erhältlich. Dann genügen nur sehr wenige Schrauben, um die gesamte Einheit zu befestigen. Dazu kommt das einfache Stecken der Profinet Stecker und schon kann eine Anlage in Betrieb gehen. Noch einfacher geht es kaum.