Contact-free Safety

Der Sicherheitsschalter CES von Euchner soll mithilfe der berührungslosen “Transponder-Technologie” in vielen Branchen und Applikationen die magnetischen Schalter ersetzen.

Der Name “Transponder” setzt sich zusammen aus den beiden Begriffen “Transmitter” (Sender) und “Responder” (Antwortgeber). Damit lässt sich die Funktion eines Transponders leicht erklären: Ein elektromagnetisches Feld einer Sende-Empfangsstation (Lesekopf) wird vom Transponder (Betätiger) empfangen, verarbeitet und, je nach Transponder-Codierung, werden die Datensignale an den Empfänger (Auswertegerät) als Antwort zurückgesendet.
“Die Technologie der codierten Datenträger wird nicht nur in der Automobilindustrie als Teil der Wegfahrsperre verwendet, sondern auch in Euchner-Produkten der Identifikationstechnik zur Überwachung komplexer Produktionsabläufe”, erklärt Dipl.-Ing. Erich Wächter, Produktmanager Sicherheitstechnik bei Euchner.
Neues Sicherheitskonzept
Die Transponder-Technologie wird seit der Markteinführung des berührungslosen Schalters CES in der Sicherheitstechnik angewendet und ist richtungsweisend für ein neues Sicherheitskonzept. Der Sicherheitsschalter besteht aus den Grundkomponenten Betätiger, Lesekopf und Auswertegerät.
Im Vergleich zu herkömmlichen Magnetschaltern bietet der berührungslose Sicherheitsschalter CES folgende Vorteile:
?) Manipulationssicherer Betätiger ? jeder Transponder ist ein Unikat.
?) Das Erlernen eines neuen Betätigers ist in Sekundenschnelle vor Ort möglich.
?) Betätiger und Lesekopf besitzen einen großen Ansprechbereich mit Hysterese. Eine Dejustage der Türe hat kein ungewolltes Abschalten der Anlage zur Folge. Befindet sich der Betätiger andererseits genau an der Grenze des Einschaltabstandes, führen Vibrationen an der Schutzeinrichtung zu keinem ungewollten Stopp der Maschine.
?) Die Signalübertragung zwischen Betätiger und Lesekopf erfolgt über ein homogenes Feld. Ein Verdrehen des Betätigers innerhalb des Ansprechbereiches des Lesekopfes ist zulässig.
?) Die zweiadrige Anschlussleitung zum Auswertegerät ist am Lesekopf fest angeschlossen oder über einen M8-Rundsteckverbinder anzuschließen. Der Verdrahtungsaufwand reduziert sich dadurch auf ein Minimum.
?) Die Abfrage des Lesekopfes “Betätiger vorhanden” erfolgt einkanalig dynamisch. Alle möglicherweise auftretenden Fehler (Kabelbruch, Querschluss, Betätigerausfall usw.) werden sicher erkannt. Bedingt durch den speziellen Aufbau des Auswertegerätes in Verbindung mit zwei Sicherheitsausgängen geht das Auswertegerät bei jedem erkennbaren Fehler in den sicheren Zustand über.
Durchgehendes System
Aufbauend auf dem CES-Konzept bringt Euchner ein weiteres Produkt auf den Markt: Das Auswertegerät CES-A-AEA-04B für den Anschluss von ein bis vier Leseköpfen. Mit diesem Auswertegerät lassen sich bis zu vier Schutzeinrichtungen überwachen. Weiterhin besitzt das Auswertegerät Anschlussklemmen für einen Start-Taster und für den Rückführkreis zur Überwachung von Leistungsschützen. Über einen DIP Schalter lassen sich optional die Anzahl der Leseköpfe, manueller oder automatischer Start und der Betrieb mit oder ohne Rückführkreis festlegen. Konfigurationsänderungen des gesamten Systems sind über einen “Lernvorgang” beliebig möglich. Das Erlernen neuer Betätiger kann im Servicefall durch entsprechende Vorkehrungen (Setzen einer Brücke am Auswertegerät) ebenfalls beliebig oft durchgeführt werden.
Beim Aufbau des Auswertegerätes mit vier Leseköpfen werden die Betätiger über einen HF-Multiplexer abgefragt, ob sie sich im Ansprechbereich des Lesekopfes befinden. Durch die Erhöhung des Ansprechbereichs auf 15 mm ist der Einsatz des Systems auch bei großen Türspalten möglich.
Die eingelesenen Bitmuster werden mit dem gespeicherten Code im Auswertegerät verglichen. Bei Übereinstimmung der Daten wird der Tür-Meldeausgang O1…O4 (Halbleiterausgänge) des entsprechenden Lesekopfes auf “High” gesetzt. Bei Übereinstimmung der Daten aller angeschlossenen Leseköpfe und nach Betätigung der Start-Taste erfolgt die Freigabe der beiden Sicherheitsausgänge 13/14 und 23/24 (Relaisausgänge). Nur wenn kein Fehler im Rückführkreis festgestellt wird, leuchtet als optische Anzeige die “LED Out” am Auswertegerät. Um die aktuelle Position der Schutzeinrichtungen anzuzeigen, werden die Tür-Meldekontakte O1…O4 an eine SPS angeschlossen. Selbst bei offenem Sicherheitskreis (die Anlage ist beispielsweise nicht gestartet) können die Positionen der Türen an die Steuerung gemeldet werden.
Ebenfalls überwacht wird der Start-Taster. Dies erfolgt durch die Auswertung der abfallenden Flanke des Start-Signals. Damit kann ein permanent anliegendes Signal am Eingang des Auswertegerätes (z. B. ein verklebter Taster-Kontakt) zu keinem automatischen Start der Anlage führen. Mit dem überwachten Rückführkreis werden die angesteuerten Leistungsschütze überwacht. Das Auswertegerät kann nur bei geschlossenem Rückführkreis gestartet werden. Ein verschweißter Schützkontakt im Freigabepfad wird damit bereits im Vorfeld erkannt. Tritt während des Betriebes der Anlage ein Querschluss im Rückführkreis auf, wird dieser Fehler vom Auswertegerät ebenfalls wahrgenommen und das Auswertegerät schaltet die Anlage über die beiden Sicherheitskontakte ab.
Bedingt durch den internen Aufbau des Gerätes und die Überwachungsmöglichkeit der extern angeschlossenen Geräte kann der CES-A-AEA-04B bei höchsten Sicherheitsanforderungen Steuerungskategorie 4 nach EN 954-1 mit Zulassung der BG eingesetzt werden. Die Sicherheitskontakte des Auswertegerätes können Schaltströme von 1 mA bis 6 A schalten. Die Eigenschaft kleine Ströme zu schalten erlaubt es, den CES direkt an eine sichere Steuerung anzuschließen. Mit einem Schaltvermögen von 24 VDC/6 A bzw. 230 VAC/1,5 A kann das Auswertegerät auch an die meisten Leistungsschütze, ohne weitere Koppelmodule, direkt angeschlossen werden.

Euchner
Tel. (02252) 421 91
euchner.austria@aon.at
http://www.euchner.at