MaschinenbauAutomatisierungSteuerungstechnik > Zur Sicherheitstechnik von Maschinen - Multivac berichtet

Überlegungen und Hinweise zur Sicherheitstechnik von Maschinen

Zur Sicherheitstechnik von Maschinen - Multivac berichtet

Bernhard Langer, Abteilungsleiter Elektronik-Entwicklung im Bereich Steuerungstechnik bei Multivac, prüft, wie Sicherheitstechnik an Maschinen kostengünstig realisiert werden kann. Dazu liegen die Lösungen im Sensorbereich nicht auf der Hand. Sie müssen vielmehr im Vergleich von Magnetschaltern, elektronischen Sicherheitsschaltern und Buslösungen erarbeitet werden. Bernhard Langer skizziert dazu Problemstellungen und Lösungsansätze.

Die Vorteile von Magnetschaltern für Sicherheitsaufgaben

23. März 2011 - Mit Sicherheitssensoren auf der Basis von Magnetschaltern, die jeweils einen Schließer- und einen Öffnerkontakt haben, lassen sich preisgünstig Systeme für die Maschinensicherheit herstellen. Insbesondere wenn diese Schalter in Gruppen verschaltet werden dürfen und damit die Anzahl der erforderlichen Sicherheitseingänge minimal gehalten werden kann.

 

Bei einem höheren Performancelevel muss jedoch eine Einzelauswertung der beiden Kontakte des Magnetschalters erfolgen. Dadurch ergibt sich ein hoher Verdrahtungsaufwand und für jeden Magnetschalter sind 2 Sicherheitseingänge erforderlich.

Die Nachteile ermöglichen den Zustand „vielleicht nicht ok“

Bernhard Langer ist im Bereich Steuerungstechnik Abteilungsleiter Elektronikentwicklung bei Multivac Sepp Haggenmüller GmbH Co.KG, Wolfertschwenden

Wenn es bei motorisch bewegten Schutzeinrichtungen zu einem Stopp kommt, kann der Fall eintreten, dass der Signalzustand der beiden Kontakte eines Magnetschalters eine unklare Positionsaussage liefert.

 

Die Ursache liegt im Aufbau des Magnetschalters. Die Reedkontakte haben Positionsbereiche, in denen sich die beiden Kontakte temporär nicht in einem zueinander passenden Zustand befinden können. Die Sicherheitssteuerung toleriert dieses Verhalten und behandelt es ähnlich wie ein Kontaktprellen. Wenn dieser Zustand jedoch durch einen Maschinenstopp in dieser Position dauerhaft ausgegeben wird, geht die Sicherheitssteuerung in Störung. Es muss nun nach Lösungen gesucht werden, die ein Verfahren des Antriebs zulassen, obwohl die Sicherheitssteuerung den Antrieb abgeschaltet hat. (Freifahren mit Schlüsselschalter im Tippbetrieb, Vorgabe einer sicheren Drehrichtung, usw.)

 

Man hat damit gewissermaßen die Grenzen dieser Technologie erreicht. Ich möchte es so ausdrücken: Der Magnetschalter ist jetzt kein binäres Element mehr, das nur den Zustand ok. und nicht ok. liefert. Es gibt jetzt noch den Zustand „vielleicht nicht ok.“

Das Für und Wider von elektronischen Sicherheitsschaltern

Im Gegensatz zum Magnetschalter ist der elektronische Sicherheitsschalter wieder ein rein binäres Element, das die Zustände ok. und nicht ok. erkennt. Diese Schalter sind jedoch ca. um den Faktor 10 teurer, als die zuvor betrachteten Magnetschalter. Wenn diese Schalter nun ebenso 2-kanalig an eine Sicherheitssteuerung angeschlossen werden, sind die Kosten noch höher, als bei den Magnetschaltern. Besser geeignet sind Schalter, die sich einkanalig anschließen lassen, oder busfähige Sicherheitsschalter.

Praxisuntersuchung von Sicherheitssteuerungssystemen

Wir haben Systeme von 4 verschiedenen Herstellern untersucht und kommen zu folgendem Ergebnis:

  • Es überwiegen proprietäre Lösungen, bei denen man überwiegend Sensoren und Sicherheitssteuerung vom gleichen Lieferanten beziehen muss
  • Überwiegend sind die Sensoren sternförmig auf die Sicherheitssteuerung zu verdrahten. Es entsteht bereits bei Systemen mit 20 Sicherheitssensoren ein beachtlicher Verdrahtungsaufwand
  • Teilweise sind abgeschirmte Leitung zum Anschluss der Sensoren erforderlich.
  • Das preisgünstigste System arbeitete mit  busfähigen Sicherheitsschaltern mit AS-Interface

Unser Fazit in drei Punkten

1. Ein wesentlicher Punkt ist der Verdrahtungsaufwand. Zu optimalen Ergebnissen kommt man hier durch busfähige Sicherheitsschalter, beispielsweise mit AS-Interface.

 

2. Dass sich Spannungsversorgung und Busleitung in einem Kabel befinden ist eine wichtige Vorraussetzung.

 

3. Für Sicherheitssysteme mit AS-Interface gibt es eine Reihe von Herstellern. Auswertegeräte und Sensoren lassen sich herstellerunabhängig kombinieren.

 

Die Website von Multivac lautet www.multivac.de

Bookmark and Share

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UPDATE ist das Kundenmagazin von Multivac.

Multivac gehört mit 3.000 Mitarbeitern in über 140 Ländern zu den weltweit führenden Anbietern von Verpackungs-lösungen für Lebensmittel, Pharmazeutika, Konsum- und Industriegüter. Dem dient ein breites Spektrum von Verpackungsmaschinen wie Tiefziehmaschinen, Traysealer, Kammermaschinen, Bandmaschinen, Schrumpftunnel.