Regelmäßige Diagnostik zeigt mögliche Störungen oft schon, bevor sie zu einem Ausfall führen.

Regelmäßige Diagnostik zeigt mögliche Störungen oft schon, bevor sie zu einem Ausfall führen.Bihl+Wiedemann

Die Verantwortlichen für Anlagensicherheit sind tendenziell etwas konservativer als ihre Kollegen von der Fraktion Standardautomatisierung – so hatte es lange den Anschein. Als der Siegeszug automatisierter Systeme in der Produktion bereits in vollem Gange war, blieb die Sicherheitstechnik noch eine ganze Weile fest mit der aufwendigen Parallelverdrahtung verwurzelt. Wirklich Bewegung in die Safety-Automation kam erst um die Jahrtausendwende, nachdem es mit
‚AS -Interface Safety at Work‘ gelungen war, sichere und nicht sichere Signale auf einer Busleitung gemeinsam zu übertragen.

Seitdem hat sich der Trend zur automatisierten Sicherheit zum Megatrend entwickelt. Laut der 2009 von Michaela Griebenbruch veröffentlichten Studie ‚Safety im Maschinenbau‘ setzte schon damals etwa jedes zweite Unternehmen sicherheitsgerichtete Kommunikationstechnik im Feld ein. Als die mit Abstand wichtigsten Gründe nannten die Umfrageteilnehmer den einfacheren Datenaustausch und vor allem: die bessere Diagnose gegenüber der klassischen Verdrahtung. Und diese Entwicklung hat weiter an Dynamik zugenommen. Zum Teil wegen der Maschinenrichtlinie, vor allem aber, weil sich immer weniger Unternehmen längere Stillstandszeiten leisten können und wollen. Deshalb stellen sie immer höhere Diagnoseanforderungen an die Systeme. Hier setzt Bihl+Wiedemann mit den zahlreichen Diagnose-Funktionen ihrer AS-i-Master an. Mit Doppeladresserkennung, EMV- und Erdschlusswächter setzten die Gateways Maßstäbe im Bereich der klassischen Automatisierungstechnik. Und auch zur Optimierung der Diagnosemöglichkeiten in der SPS leisten sie einen wichtigen Beitrag. Aufgrund der permanenten Übertragung von Statusinformationen hat die übergeordnete Steuerung jederzeit ein genaues Bild vom Anlagenzustand.

Nur für Kleinst-Anlagen und Maschinenmodule ab zwei sicheren Signalen gingen die Sicherheitsspezialisten aus Mannheim bislang einen anderen Weg. Beim Safety Basis Monitor stehen deshalb lediglich Meldekontakte zur Verfügung – für einfache Anwendungen eine wirtschaftliche Alternative.

Die Software erkennt sporadische Störungen, beispielsweise durch einen Umrichter verursacht, die gar nicht unbedingt zu einem Ausfall führen müssen, aber die Systemleistung reduzieren können.

Die Software erkennt sporadische Störungen, beispielsweise durch einen Umrichter verursacht, die gar nicht unbedingt zu einem Ausfall führen müssen, aber die Systemleistung reduzieren können. Bihl+Wiedemann

Feldbusschnittstelle inklusive

Steigen die Diagnoseanforderungen und arbeitet in der Anlage ohnehin ein Feldbus, sinkt der Break-even-Point für die automatisierte Diagnose in der Steuerung. Da dies immer öfter der Fall ist, forderten Anwender auch für den Safety Basis Monitor eine Feldbusschnittstelle. Natürlich müssen die Feldbusschnittstellen mechanisch und EMV-technisch robust sein. Und wenn man das Modul schon überarbeitet, dann wäre auch ein Display am ­Gerät sinnvoll. Aus diesen Gründen kommt die neue sichere Kleinsteuerung im Vergleich zum Safety Basis Monitor auch äußerlich komplett verändert daher: Die Elektronik steckt nicht mehr im Kunststoffgehäuse (22,5 mm), sondern – wie die anderen Gateways mit Safety-Monitor – in einem Edelstahlgehäuse.

Die Feldbusschnittstelle – aktuell verfügbar für Profibus, Profinet, Profisafe, Ethercat, CC-Link und CANopen – wurde direkt in die Sicherheitseinheit integriert. So kann die Steuerung sämtliche Safety-Informationen ohne zusätzliche Parametrierung in der Software abrufen. Ganz konkret: Der Zustand aller sicheren Geräte steht dort in Echtzeit als Standardsignal zur Verfügung. Damit ist die Steuerung beispielsweise in der Lage, die Maschine in den gewünschten Zustand zu bringen, bevor die Sicherheitseinheit nach Stop 1 die Energie abschaltet.

Auch bei der Diagnose bietet die Integration der Feldbusschnittstelle in die Sicherheitseinheit Vorteile. Unter anderem verschafft die direkt auslesbare Abschalthistorie dem Anwender einen Zeitgewinn, weil die oft langwierige Suche nach dem Auslöser eines Stillstandes nun auch bei kleinen Anlagen wegfällt. Ebenso sind die entsprechenden Informationen auch über einen Webserver, also bei der Fernwartung, einsehbar. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den Zustand des Systems auf dem Display am Gerät selbst abzulesen. Dort visualisiert der Safety-Monitor sowohl Spontan-Diagnosemeldungen, etwa von schlecht eingestellten Schutztüren, als auch einen Überblick über die Schaltzustände der einzelnen Komponenten.

Flexile Ein- und Ausgänge

Mit den Diagnoseoptionen hat sich auch der Funktionsumfang der sicheren Kleinsteuerung vergrößert: Zwölf parametrierbare Klemmen lassen sich individuell kombinieren, zum Beispiel als sechs sichere Ausgänge und drei sichere zweikanalige Eingänge, als sechs sichere zweikanalige Eingänge oder als zwölf Standard-Eingänge. Dabei lassen sich je nach Anwendung potenzialfreie, antivalente oder OSSD-Signale einlesen. Ebenso problemlos können mithilfe der Programmier-Software Asimon 3 G2 sichere Ausgänge bei Bedarf zu sicheren Eingängen umkonfiguriert werden. So vielfältig wie das neue Gerät selbst sind auch seine Einsatzmöglichkeiten: als kleine AS-i-Safety-Einheit mit optimaler Feldbusanbindung ebenso wie im Zusammenspiel mit der kontinuierlich wachsenden Palette an Erweiterungsmodulen.

Safety-Gateway

Sichere I/Os angedockt

Die Safety-Gateways mit lokalen Ein-/Ausgängen erweitern das Sortiment an AS-i-3.0-Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor. Die zwölf I/O-Kontakte sind flexibel konfigurierbar, zum Beispiel als sechs sichere Ausgänge und drei sichere zweikanalige Eingänge oder als sechs sichere zweikanalige Eingänge. Verfügbar sind derzeit Kommunikationsanbindungen für Profibus und Profinet, für Profisafe über Profibus oder Profinet, für CC-Link, CANopen und Ethercat. Der integrierte AS-i-Master überträgt bis zu 31 sichere oder 248 Standard I/Os, als Doppelmaster bis zu 62 sichere oder 496 Standard I/Os. Da die Gateways AS-i Power24V unterstützen, ist in kompakten Anlagen kein zusätzliches AS-i-Netzteil notwendig. Natürlich unterstützt die Geräteserie die komplette Diagnose.