Sick: softwarelose Sicherheits-Kleinsteuerung UE410 Flexi

Sick: softwarelose Sicherheits-Kleinsteuerung UE410 Flexi. Sicherheit nach dem Baukastenprinzip bietet die Kleinsteuerung UE410 Flexi von Sick. Das Sicherheitssystem kommt ohne Software aus, besteht aus wenigen multifunktionalen Grundbausteinen und wird aus diesen anwendungsbezogen zusammengesteckt. Modul um Modul wächst es so individuell mit der jeweiligen Sicherheitsaufgabe, z. B. der Absicherung von Folienwicklern des finnischen Herstellers Haloila Oy.

Folienwickler kommen überall dort zum Einsatz, wo Waren in einem intralogistischen Prozess palettiert und für den weiteren Transport stabilisiert sowie gegen Umwelt- oder Handlingseinflüsse geschützt werden müssen. In der Regel sind die Anlagen in eine komplette Förderstrecke integriert, d.h. beladene Paletten werden automatisiert zugeführt und nach dem Wickeln weitertransportiert, z. B. in ein Hochregallager oder in eine Versandzone.

Aus Gründen der Arbeitssicherheit für Personen im Umfeld der Anlage müssen diese Ein- und Ausfahrtsbereiche des Folienwicklers gegen unbefugtes Betreten überwacht werden. Ein weiterer Sicherheitsaspekt betrifft die Bedienung der Wickelautomaten, denn leere Folienrollen müssen regelmäßig durch volle Rollen ersetzt werden. Hierzu verfügen die Wickler von Haloila über eine Schutztür, die ein Eingreifen des Maschinenbedieners oder eines Wartungsmitarbeiters in die mit rasender Geschwindigkeit arbeitende Maschine verhindert.

Absicherung mit Sicherheitsschaltern und berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen

Auf der Suche nach einer durchgängigen Sensor-, Steuerungs- und Servicelösung aus einer Hand, die die Umsetzung eines wirtschaftlichen und zukunftsfähigen Sichertheitskonzeptes ermöglicht, entschied sich Haloila für die Vorteile der SafetyPlus–Philosophie von Sick. Dieses integrierte Sicherheitsdenken und -handeln ermöglichte es, vom ersten Planungsschritt über die Risikoanalyse, das Engineering, die Projektierung, die Inbetriebnahme, die Instandsetzung und eine spätere Modernisierung eines Folienwicklers alle sicherheitsrelevanten Aspekte jederzeit zu berücksichtigen. So konnten zunächst aus dem umfangreichen Gesamtportfolio die für jede Aufgabenstellung am besten geeignete Sicherheitstechnik ausgewählt werden.

Die Ein- und Ausfahrt der Paletten in den Folienwickler überwachen je eine Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranke M4000 entry exit mit Mutingfunktion und integrierter LED-Muting-Anzeigelampe. Wenn eine Palette die Mutingstation vor dem Eintritt in den Gefahrenbereich durchfährt, werden die zeitliche und logische Abfolge der Mutingsignale erfasst und ausgewertet.

Entspricht das Zeit- und Logikmuster z. B. dem einer Palette, wird eine Abschaltung des Materialtransportes durch die M4000 unterdrückt. Personen, die sich unbefugt in der Ein- oder Ausfahrschleuse aufhalten bzw. sich darin bewegen, werden durch die nicht palettenkonforme Signalfolge der Mutingsensoren sicher erkannt und der Folienwickler abgeschaltet. Die Zugangstür zu den Folienrollen wird mit einem Sicherheitsschalter i16S kontrolliert. Sobald die Tür während des Betriebes des Folienwicklers geöffnet wird, wird über die Öffnerkontakte des i16S ein Signal zum Stopp des Folien-Austauschmechanismus der Maschine ausgegeben.

Akute "Verwicklungsgefahr"

Je eine Mehrstrahl-Sicherheitslichtschranke am Ein- und Ausfahrtsbereich des Folienwicklers, Mutingsensorik zur Unterscheidung zwischen Personen und Paletten, der Sicherheitsschalter der Zugangstür und der Not-Aus-Taster für die gesamte Maschine – all diese Sensorik will gesteuert und überwacht sein. Bislang waren hierfür insgesamt sechs Sicherheits-Relais verantwortlich, mit denen die logischen Abhängigkeiten der Sicherheitsgeräte untereinander umgesetzt wurden. Der Schalter für die Folien-Reload-Tür der Maschine musste ein getrenntes Signal an die Steuerung des Reload-Prozesses liefern.

Des Weiteren mussten der Not-Aus-Kreis und das Entry/Exit-System über eine logische "Und"-Bedingung miteinander verknüpft sein. Die "verwickelte" Verknüpfung mit mehr als einem halben Dutzend Relais hat nichts mit dem technologischen Anspruch zu tun, für den die Wickler von Haloila bekannt sind. Mit der softwarelosen Sicherheitssteuerung UE410 Flexi Haloila hat das finnische Unternehmen die passende Lösung gefunden und die steuerungstechnische Verwicklungsgefahr gebannt.

UE410 Flexi: Platz sparen, "Verwicklungen" vermeiden

Die Serie UE410 Flexi ist ein Sicherheitssteuerungskonzept, das aus fünf unterschiedlichen Modulen mit einer Baubreite von 22,5 mm besteht, die individuell miteinander verschaltet werden können. Aufbauend auf einer Main Unit lassen sich nahezu beliebig Eingangs-, Ausgangs- und Feldbusmodule hinzufügen. Insgesamt lässt sich das System bis auf 104 Ein- bzw. Ausgänge erweitern. Die einzelnen Bausteine kommunizieren untereinander über einen Datenbus. Die Funktionen jeden Moduls sind frontseitig per Drehschalter wählbar.

Zusatzfunktionen wie Wiederanlaufsperre oder Retriggering können über Klemmenkonfigurationen realisiert werden. Jedes dieser steckbaren Module hat eine kompakte Baubreite von 22,5 mm. Die Kleinsteuerung eignet sich gleichermaßen für eine Vielzahl taktiler wie berührungsloser Sicherheitssensoren, Schutztürschalter, Not Aus-Geräte, Zweihandsteuerungen vom Typ 2, testbare Lichtschranken und Lichtvorhänge. Dadurch wird die erforderliche Relais-Vielfalt erheblich reduziert.

Beispiel Haloila: Für die Umsetzung der sicheren Funktionslogik der Folienwickler reichen jetzt zwei Module mit einer Gesamtbaubreite von 45 mm statt der bisherigen 225 mm für sechs Relais aus – das spart Platz auf der Hutschiene. Muss das Anlagenkonzept z. B. um eine zusätzliche Schutztür erweitert werden, lässt sich dies mit der UE410 Flexi einfach und flexibel gestalten.

Generell gilt, dass bereits ein einziges Modul mit acht verschiedenen Funktionen zwei herkömmliche Sicherheitsschaltgeräte ersetzt. Wird es um eine achtkanalige Eingangserweiterung ergänzt, kann dadurch auf vier weitere Standard-Relais verzichtet werden. Im Maximalausbau können auf engstem Raum bis zu 50 zweikanalige Sicherheitssensoren überwacht werden – und das bis zu Kategorie 4 nach EN 954-1 oder SIL 3 nach EN 61508.

Flexi-Konfigurator im Internet führt direkt zur optimalen Steuerung

Die UE 410 Flexi ist ein leistungsfähiges und Platz sparendes Sicherheitssystem für kleine bis mittlere Maschinengrößen. Dank der multifunktionalen Grundbausteine, die nach dem Baukastenprinzip zusammengesteckt werden, wächst die "softwarelose" Kleinsteuerung auf diese Weise Modul um Modul mit der Sicherheitsaufgabe.

Anwender wie Haloila loben die geringe Anzahl erforderlicher Komponenten, den deutlich verringerten Platzbedarf und den oft möglichen Verzicht auf Logik- und Diagnoseverdrahtung. Besonders hilfreich bei dem Aufbau der Steuerungslösungen ist der Flexi-Konfigurator unter www.ue410flexi.com der den Engineeringaufwand im Vorfeld minimiert. Dabei handelt es sich um ein grafisches und von Anwendungsanimationen unterstütztes Werkzeug zur Darstellung und Auswahl von Sensoren und Steuerungsfunktionen. Per Mausklick hilft der Flexi-Konfigurator bei der Auswahl der benötigten Komponenten bzw. Module.

Das komplette Programm der Sicherheitssensoren von Sick wird in einer Pull Down-Liste angezeigt und kann per Drag & Drop in die zu erstellende Konfiguration gezogen werden. Bei den Steuerungsmodulen der UE410 Flexi zeigt der Konfigurator, mit welchen Bausteinen und welchen Schalterstellung welche Funktionen umgesetzt werden können. Und/oder, Muting oder Bypass stellen die steuerungstechnische Flexibilität ebenso unter Beweis wie Not-Aus mit und ohne Querschlusserkennung, Zweihandanwendungen, Schutztür-Überwachungen oder einstellbare Rückfallverzögerungen zum gesteuerten Stillsetzen.

Der Anwender kann auf dem Bildschirm die internen logischen Funktionen der Module ändern, in dem er die Drehwahlschalter anklickt. Schließlich zeigt der Flexi-Konfigurator produkt- und funktionsbezogene Kurzbeschreibungen an und visualisiert die bisher erarbeitete, steuerungstechnische Gesamtkonfiguration – und das mit den zugehörigen Bestellnummern. Ist die Flexi-Steuerungslösung fertig, kann sie gespeichert werden für die spätere Bearbeitung oder als Grafik im pdf-Format abgelegt werden.

Animierte Steuerungskonfiguration im Internet, Definition von Logikfunktionen ohne Programmieraufwand, nachträgliche Erweiterungen durch Aufstecken von Modulen – für die Anwender war es wohl noch nie so einfach, ihre individuelle Sicherheitslösung aufzubauen. Dass sich das Konzept der UE410 Flexi bewährt, beweist die Praxis: Wenige Monate auf dem Markt und schon mehrere tausend Stück im Feld – die softwarelose Sicherheits-Kleinsteuerung hat sich zu einem echten Verkaufsschlager entwickelt.


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Patrick Bornstein
Sick AG, Waldkirch
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