Gefahr für Maschinenbetreiber gebannt

STEUERN & VERNETZEN | MASCHINENÜBERWACHUNG
Sicher ist sicher: Der Zutritt zu
den Drehspindeln einer
Maschine zur StahlseilHerstellung darf nur erfolgen,
wenn die Maschine stillsteht
Gefahr für Maschinenbetreiber gebannt
Menschen, die an Maschinen arbeiten, müssen geschützt werden – im Notfall muss die Maschine
sogar gestoppt werden können. Möglich ist dies mit sicherheitsgerichteten,
steuerungsunabhängigen Komponenten mit integrierten Safety-Funktionen.
T E X T: Peter Kirner, Wieland Electric FOTO: Wieland Electric
www.AuD24.net/PDF/AD8927690
Die seit dem 30. Dezember 2009 geltende Maschinenrichtlinie 2006/42/EG hat entscheidend dazu beigetragen, dass die
Sicherheitsanforderungen an Maschinen erheblich gestiegen
sind. Ein besonderes Gefahrenpotenzial geht dabei von beweglichen Maschinenteilen aus. In Anwendungen, in denen Personen durch solche Bewegungen gefährdet sein könnten, müssen
deshalb oft auch Sicherheitsfunktionen gemäß EN 6800-5-2
implementiert werden. In der EN 6800-5-2 sind alle Sicherheitsfunktionen für elektrische Leistungsantriebssysteme festgelegt, wie beispielsweise das sicher abgeschaltete Moment
Safe Torque Off (STO), der Safe Stop  (SS) und der Safe Stop
2
2 (SS2). Diese Sicherheitsfunktionen entsprechen den bekannten Stopp-Kategorien 0,  und 2 aus der EN 60204-. Neu hinzugekommen sind Sicherheitsfunktionen, die in Verbindung
mit elektrischen Antriebssystemen beachtet werden müssen,
wie zum Beispiel die sicher begrenzte Geschwindigkeit Safely
Limited Speed (SLS) und die sichere Geschwindigkeitsüberwachung Safe Speed Monitor (SSM).
Sicherheitsfunktionen zentral überwachen
Eine Möglichkeit, die in der EN 6800-5-2 genannten An-
A&D | Ausgabe 7+8.2011
MASCHINENÜBERWACHUNG | STEUERN & VERNETZEN
Zentrale Überwachung aller Sicherheitsfunktionen im Schaltschrank, hier mit den Sicherheitsrelais SNS und der Sicherheitssteuerung
SamosPro von Wieland Electric
forderungen zu realisieren, sind spezielle elektrische Antriebssteuerungen, bei denen die komplexen Sicherheitsfunktionen
bereits in die Antriebsregelungen integriert sind. Viele der in
dieser Norm beschriebenen Sicherheitsfunktionen können
aber auch durch ein System aus einer sicherheitsgerichteten
Überwachungseinrichtung in Verbindung mit konventionellen
Antriebssteuerungen realisiert werden. Die zentrale Überwachung aller Sicherheitsfunktionen an einer Maschine durch
entsprechend qualifizierte Komponenten bietet dem Maschinenbauer dabei zahlreiche Vorteile:
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Unabhängigkeit der Sicherheitslösung vom verwendeten
Antriebs- und Steuerungssystem,
Einsatz von Standard-Antriebssteuerungen ohne integrierte Safety-Funktionen,
Realisierung von komplexen bzw. verknüpften, sicherheitsgerichteten Funktionen,
zentrale und übersichtliche Realisierung aller sicherheitstechnischen Funktionen,
einfache Nachrüstung von Sicherheitsfunktionen in bestehenden Anlagen.
Eine typische Sicherheitsfunktion bei Maschinen mit potenziell gefahrbringenden Bewegungen ist die Zugangskontrolle durch eine trennende Schutzeinrichtung mit Zuhaltung.
In dieser Anwendung können die Verrieglung und die Reglerfreigabe (STO-Eingang) direkt durch das Ausgangssignal einer
Geschwindigkeitsüberwachung SSM gesteuert werden. Dadurch wird die Maschine sicherer und es können unnötig lange Zykluszeiten an der Maschine vermieden werden.
Eine andere Sicherheitsfunktion, die sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS (Safely Limited Speed), wird häufig in Sonderbetriebsarten von Maschinen gefordert, wie zum Beispiel
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dem Einricht- oder Wartungsbetrieb. Die Ausgänge des Sicherheitsgerätes, das die Geschwindigkeit überwacht, steuern
dabei entweder die STO-Eingänge der betroffenen Antriebsreglungen direkt an oder sie schalten über die Hauptschütze
die Energie der gefahrbringenden Antriebe sicher ab.
Sicherheitsrelais für die Antriebsüberwachung
Wieland Electric hat jetzt eine neue Produktreihe von Sicherheitsrelais der Serie SNS genau für diese Sicherheitsfunktionen entwickelt. Die Sicherheitsrelais arbeiten antriebsunabhängig und benötigen zur Parametrierung keine zusätzliche
PC-basierte Software. Sie überwachen Bewegungen, indem
eine gemessene Pulsfrequenz am Antrieb mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird. Die gefahrbringende Bewegung wird dabei durch gebräuchliche Näherungssensoren oder
Inkrementalgeber erfasst, die an geeigneten Stellen an der Maschine sicher montiert sein müssen. Sind die Sicherheitskenngrößen der eingesetzten Sensorik bekannt, kann der erreichbare Performance Level (PL) der gewünschten Sicherheitsfunktion gemäß EN ISO 3849- ermittelt werden. Sämtliche sicherheitsrelevanten Parameter der Serie SNS, wie beispielsweise
die zu überwachende maximale Drehzahl einer Maschine oder
ähnliches, werden direkt am Gerät konfiguriert und durch einen Teach-In-Zyklus im Gerät abgespeichert. Zusätzlich erleichtern praxisnahe Funktionen, wie ein Eingang zur Anlaufüberbrückung bei Maschinenstart, die einfache Realisierung
zum Beispiel von feder- oder magnetkraftverriegelten Zuhalteeinrichtungen. In Verbindung mit geeigneten Sensoren können damit unter anderem sichere Funktionen wie die sicher
begrenzte Geschwindigkeit (SLS) gemäß EN 6800-5-2 auch
nachträglich an Maschinen realisiert werden. ☐
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