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Systemarchitekturen

Bei der konkreten Umsetzung einer Sicherheitsapplikation erweist sich neben der Beachtung aller normativen Anforderungen auch die Wahl des geeigneten Sicherheitskonzeptes einschließlich Systemarchitektur der Steuerungs- und Auswertelogik als komplex. Hier reicht unser Angebot von Sicherheitsrelais über konfigurierbare Module bis zur sicheren Steuerung mit Feldbusanschluss. Wird die richtige Technologie genutzt, lässt sich die sicherheitsgerichtete Anwendung einfach, wirtschaftlich und normgerecht ausführen.

Sicherheitsschaltgeräte

Schematische Darstellung von elektromechanischen Sicherheitsrelais  

Unkomplizierter und schneller Aufbau einfacher Sicherheitssysteme

Einfache Applikationen mit wenigen Sicherheitsfunktionen, beispielsweise ein Bearbeitungsautomat mit einer Schutztür und einem Not-Halt-Taster, werden mit klassischen Sicherheitsschaltgeräten realisiert. Mit elektromechanischen Sicherheitsrelais lassen sich hier einfache Sicherheitssysteme, die alle normativen Anforderungen erfüllen, unkompliziert und schnell aufbauen.

Typische Merkmale dieser Systemarchitektur:

  • Klassische Trennung zwischen Sicherheits- und Funktionssteuerung
  • Netzwerk und Ein-/Ausgabe-Peripherie unterschiedlich
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Konfigurierbare Sicherheitsmodule

Schematische Darstellung von konfigurierbaren Sicherheitsmodulen  

Zuverlässig und vielfältig: konfigurierbare Sicherheitsmodule

Mit zunehmender Anlagengröße steigt meist nicht nur die Anzahl der Sicherheitsfunktionen; oftmals müssen auch weitere Eigenschaften wie das temporäre An- und Abschalten einzelner Module umgesetzt werden. Für solche Anwendungen eignen sich konfigurierbare Sicherheitsmodule.

Typische Merkmale dieser Systemarchitektur:

  • Klassische Trennung zwischen Sicherheits- und Funktionssteuerung
  • Gemeinsames Netzwerk zur nicht-sicheren Kommunikation
  • Ein-/Ausgabe-Peripherie unterschiedlich
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Netzwerk-Sicherheitslösungen

Schematische Darstellung von konfigurierbaren Sicherheitsmodulen – dezentral  

Sicherheitsfunktionen: verbunden über das Standard-Netzwerk

In ausgedehnten Anlagen sind meist mehr Sicherheitsfunktionen notwendig. Zudem müssen häufig nicht nur Standardsignale dezentral über Bussysteme erfasst bzw. ausgegeben werden, sondern auch die sicheren Signale.

Das Ziel ist eine deutliche Reduzierung des Verdrahtungsaufwandes und eine Steigerung der Flexibilität. Bis zu mittleren Applikationen eignen sich die dezentral im Netzwerk verteilten, konfigurierbaren Sicherheitsmodule. Sie können ohne Sicherheitssteuerung und ohne sicheres Bussystem betrieben werden. Über das Standardnetzwerk tauschen sie die sicherheitsgerichteten Signale aus.

Typische Merkmale dieser Systemarchitektur:

  • Klassische Trennung zwischen Sicherheits- und Funktionssteuerung 
  • Ein gemeinsames Netzwerk zur Standard- und sicheren Kommunikation 
  • Ein-/Ausgabe-Module inklusive der Sicherheitslogik verteilt im Netzwerk
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Sichere Steuerungstechnik

Schematische Darstellung von programmierbaren Sicherheitssteuerungen  

Anwendung von programmierbaren Sicherheitssteuerungen

Handelt es sich um komplexe Applikationen, bei denen sich die Anzahl der Sicherheitsfunktionen nicht mehr mit den beschriebenen Technologien umsetzen lässt, sind sichere Steuerungen in Kombination mit einem sicheren Bussystem die beste Wahl.

Hier stehen zwei verschiedene Lösungsansätze zur Verfügung:

1) Zum einen werden abgesetzte, also von der Standardsteuerung getrennte Sicherheitssteuerungen mit einem eigenen, separat zu installierenden sicheren Netzwerk angeboten, was den Kosten- und Zeitaufwand entsprechend erhöht.

2) Der zweite Lösungsansatz integriert die sichere Steuerung in die Standardsteuerung und nutzt das bereits vorhandene Netzwerk zur Kommunikation mit den sicheren Teilnehmern. Diese Vorgehensweise hat sich in der Praxis als die technisch sinnvollere und wirtschaftlich bessere Variante erwiesen.

Typische Merkmale dieser Systemarchitektur:

  • Verschiedene Grade der Integration möglich
  • Gemeinsames Kommunikationssystem für Standard- und Sicherheits-Komponenten
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Sicherheitsgerichtete Ein- und Ausgangsmodule

Schematische Darstellung von sicherheitsgerichteten Ein- und Ausgangsmodulen  

Anwendung von sicherheitsgerichteten Ein- und Ausgangsmodulen

In mittleren bis großen Applikationen werden auch die sicheren Signale über Bussysteme erfasst bzw. ausgegeben. Verteilt in diesen Netzwerken kommunizieren die sicherheitsgerichteten Ein- und Ausgangsmodule mit der Sicherheitssteuerung und werden durch eine flexible Parametrierung an die Applikation angepasst.

Typische Merkmale dieser Systemarchitektur:

  • Dezentralisierte sichere und Standard-Ein- und Ausgangsmodule im Zusammenspiel mit einer Sicherheitssteuerung
  • Gemeinsames Kommunikationssystem für Standard- und Sicherheitskomponenten über einen Feldbus
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Fazit

Die Abgrenzung der einzelnen Sicherheitstechnologien anhand der Anzahl der Sicherheitsfunktionen und der Komplexität der logischen Verknüpfungen zeigt, dass es für jeden Anwendungsfall eine einfache und wirtschaftliche Lösung gibt.

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