Intelligente Schutztürüberwachung Sichere Reihenschaltung mehrerer Schutztürschalter
In Maschinen sind Schutzeinrichtungen immer dann erforderlich, wenn sich die Gefahren durch Konstruktionsmaßnahmen nicht auf ein akzeptables Maß verringern lassen. Sollte ein Eingriff in den Fertigungsprozess notwendig sein, werden bewegliche trennende Schutzeinrichtungen wie etwa Schutztüren, -verdecke oder -klappen angebracht. Wenn Mitarbeitende die Schutztür zu Bedien- oder Service-Zwecken öffnen, müssen die beweglichen, potenziell gefährlichen Funktionen abgeschaltet werden. Um die Stellung der Schutztür zu überwachen, kommt eine Verriegelungseinheit zum Einsatz, die aus sicheren Schaltern und Überwachungskomponenten besteht.
Überwachung trennender Schutzeinrichtungen
Eine gängige Praxis beim Aufbau sicherheitstechnischer Systeme ist die logische Reihenschaltung mehrerer Schutztürschalter, wobei ein einziges Sicherheitsrelais oder eine Sicherheits-SPS die Sicherheitsauswertung übernimmt. Wenn es um eine logische Reihenschaltung von Verriegelungseinrichtungen mit redundanten mechanischen Kontakten geht, wird ein Einzelfehler möglicherweise nicht erkannt. Es ist somit vorhersehbar, dass mehrere Schutztüren gleichzeitig oder bei der Beseitigung von Störungen in einer bestimmten Reihenfolge geöffnet werden. Bei diesem Vorgehen bleibt der Einzelfehler eines Schaltkontakts unentdeckt, was unter Umständen zu einer Verkettung mehrerer Fehler und einem gefährlichen Ereignis führen kann. Bei einer Reihenschaltung ist daher der maximale Diagnosedeckungsgrad DC gemäß DIN EN ISO 13849-1 zu berücksichtigen.
Logische Reihenschaltung bei gleichbleibender Sicherheit
Der PSRswitch ist ein elektronischer, RFID-kodierter, berührungsloser Sicherheitsschalter in kompakter Bauform. Durch die integrierte Intelligenz in Verbindung mit einem kompatiblen Auswertegerät sorgt er auch bei Reihenschaltung für Manipulationsschutz und Sicherheit. Die logische Reihenschaltung bei gleichbleibender Sicherheit wird über zwei sichere Ein- und Ausgänge realisiert. Die Ausgänge lassen sich direkt mit den Eingängen des nächsten Schalters in der Kette verknüpfen. Etwaige Fehler im Schalter oder in der Verdrahtung (Stuck-at-Fehler) werden sofort erkannt und den Anwendenden zur schnellen Lokalisierung und Beseitigung angezeigt. Als Antwort auf den steigenden Kostendruck bei der Feldverdrahtung ermöglicht ein 8-poliger M12-Anschluss direkt am Gerät ein durchgängiges SAC-Verdrahtungskonzept vom Sensor über Verteiler bis zu den sicheren E/A-Baugruppen. Um die Verdrahtung zu vereinfachen, lässt sich ein Startkreis (Reset-Taster) direkt am Schalter ausführen, sodass sich lange Verdrahtungswege zum Schaltschrank erübrigen.
Hohe Manipulationssicherheit
Die RFID-Transpondertechnik ist schon längst in die sichere Sensortechnik eingedrungen und sorgt hier für den kodierten Austausch von Signalen zwischen Sensor und Betätiger. Deshalb setzen die PSRswitch-Geräte mit drei verschiedenen Sensoren und einem universellen Betätiger zwei Kodierungsstufen der DIN EN ISO 14119 um. Unicode- und Fixcode-Sensoren, die eine hohe Kodierungsstufe aufweisen, unterscheiden sich dadurch, dass nach dem Einlernen des ersten Betätigers keine weiteren Betätiger am Fixcode-Sensor eingelernt werden können. Der Multicode-Sensor hat eine niedrigere Kodierungsstufe und akzeptiert jeden Betätiger. Schalter dieser Art sind so auszuwählen und zu installieren, dass sie nicht auf vorhersehbare Art umgangen werden können. Zu diesem Zweck lassen sie sich beispielsweise außer Reichweite der Anwender oder an einer verdeckten Position anbringen.
Smarte Diagnose über IO-Link
Um eine hohe Verfügbarkeit im laufenden Betrieb sicherzustellen, erweist sich die Diagnose des Schaltzustands der Sensorik an den Türen als hilfreich. Bei einer konventionellen Verdrahtung lässt sich ein solcher Ansatz oft nur aufwendig oder gar nicht umsetzen. Die Informationen beschränken sich meist auf einfache Betriebszustände wie etwa „Tür offen“ oder „Tür geschlossen“. Vor diesem Hintergrund bietet PSRswitch ein durchgängiges Diagnosekonzept, das vom kompatiblen Sicherheitsrelais mit integrierter IO-Link-Gateway-Funktion an die Steuerung übermittelt wird. Jeder Sensor überwacht die Betriebszustände sowie die sicheren Ein- und Ausgänge ständig. Wird eine Tür geöffnet oder ein Verdrahtungsfehler entdeckt, werden die Sicherheitsausgänge umgehend abgeschaltet und die Diagnosedaten über einen parallelen Draht an das Sicherheitsrelais übertragen. Das Sicherheitsrelais, das gleichzeitig als IO-Link-Device konfiguriert ist, leitet die Prozessdaten zur Anzeige an einen IO-Link-Master oder als Warnmeldung an das Maschinen-Display weiter.
