Was ist eigentlich Smart Process Gating?

Martina Schili, Marketing­managerin Safety, erklärt was Leuze electronic unter Smart Process Gating versteht.

Gating ohne zusätzliche Muting-Sensoren
Bislang waren für die temporäre Überbrückung von Schutzfeldern Muting-Sensoren erforderlich. Diese erkennen die Annäherung von Fördergut an ein Schutzfeld, so dass dieses zur Durchfahrt überbrückt werden kann. Gleichzeitig wird durch entsprechende Anordnung der Sensoren der Zugang für Personen verhindert. Vor allem in der Intralogistik, Automobil- und Verpackungsindustrie sind Muting-Lösungen im Einsatz.

Auf Basis der Type 4 Sicherheits-Lichtvorhänge der Baureihe MLC 500 hat Leuze electronic das Smart Process Gating-Verfahren (SPG) entwickelt. Dadurch kann auf die Muting-Sensoren ganz verzichtet werden. Beim SPG kommt das erste Gating-Signal von der Anlagensteuerung (SPS), während das Zweite bei der Unterbrechung des Schutzfeldes vom Sicherheits-Lichtvorhang selbst erzeugt wird. SPG setzt daher Kenntnis über die Position des Förderguts voraus, damit die nötigen SPS-Steuersignale im richtigen Zeitfenster am Sicherheits-Lichtvorhang vorliegen.

Anforderungen an eine sichere Lösung
Die Integration einer SPG-Anwendung in eine Anlage ist sicherheitstechnisch als Systemlösung zu betrachten. Diese entsteht im Zusammenspiel von Sicherheits-Lichtvorhang, Anlagensteuerung und ggf. mechanischen Elementen. Hierzu benötigt der Anlagenbauer Erfahrung im Safety-Design, da er z.B. die Gating-Sequenz in der SPS programmiert und die Sicherheits-Systemlösung selbst erstellt. Er trägt damit die Verantwortung für die Umsetzung des Gesamtsystems. Daher ist des wichtig, bei einer SPG-Installation die sicherheitstechnisch notwendigen Anforderungen zu berücksichtigen, welche in den entsprechenden Anleitungen beschrieben sind. Eine wichtige Anforderung ist die Kenntnis der aktuellen Position des Transportgutes durch die Anlagensteuerung (SPS). Die SPS muss wissen, wann das Schutzfeld vom Transportgut erreicht bzw. verlassen wird, um die nötigen Steuersignale zum richtigen Zeitpunkt an den Sicherheits-Lichtvorhang zu senden. Die Kenntnis über die Position kann beispielsweise mit aktiven Transportbändern realisiert werden. Dies ist notwenig, da z.B. das Schutzfeld innerhalb von 4 Sekunden nach Anliegen des SPS-Steuersignal unterbrochen werden muss. Zudem sind zwischen Transportgut und Lichtvorhang maximal 200 mm Abstand beim Ein- und Ausfahren zulässig, solange eine Gating-Sequenz aktiv ist. Während des gesamten Ablaufs der Überbrückungsfunktion muss ein Synchronisationsstrahl (erster oder letzter Strahl) frei bleiben. Beim Betrieb ist ein automatischer Anlauf/Wiederanlauf ausgeschlossen - das System darf nur in Kombination mit einer Wiederanlaufsperre betrieben werden, wie sie auch im MLC 530 SPG integriert ist. Das erreichbare Performance Level der Lösung ergibt sich zusammen mit der verwendeten Anlagensteuerung. Zusammen mit einer Standard-Steuerung wird Performance Level PLd erreicht, zusammen mit einer Sicherheits-Steuerung ergibt sich Performance Level PLe.

Das Funktionsprinzip
Um die Schutzeinrichtung während der Durchfahrt von Transportgütern zu unterbrechen, wird beim Smart Process Gating kurz vor der Einfahrt in das Schutzfeld ein Signal von der Prozesssteuerung (SPS) an den Sicherheits-Lichtvorhang gesandt. Der Zeitpunkt muss so eingestellt sein, dass sich das Transportgut näher als 200 mm vor dem Schutzfeld befindet, um das Durchschlüpfen von Personen auszuschließen. Der Sicherheits-Lichtvorhang erzeugt bei der Einfahrt in das Schutzfeld das zweite Signal und überbrückt das Schutzfeld. Es werden somit mindestens zwei unabhängige Steuersignale zur Aktivierung der Überbrückungsfunktion benötigt: Ein Schaltsignal CS (Controller-Signal) von der Prozesssteuerung (SPS) und eine vom Transportgut erzeugte Unterbrechung des Schutzfelds (Protection Field Interrupted, PFI).