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Industrielle Automation 2/2017

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Industrielle Automation 2/2017

HANNOVER MESSE

HANNOVER MESSE 2017 I SPECIAL Normengerechte Betriebsarten Elektronische Schüsselsysteme für echten Schutz vor unbefugtem Zugriff auf die Maschine Betriebsartenwahlschalter, zum Beispiel Schlüsselschalter, sind an fast allen Maschinen vorhanden. Um jedoch einen echten Schutz vor unbefugtem Zugriff auf die Maschine auszuschließen, wird zukünftig vermehrt eine sicherheits technische Bewertung der Betriebsartenwahl gefordert sein. Welche Anforderungen damit verbunden sind und welche Vorteile elektronische Zugangs­ Beschränkungen besitzen, erfahren Sie in folgendem Beitrag. Frank Kretzschmar, Gruppenleiter Marketing, Euchner GmbH + Co. KG, Leinfelden- Echterdingen Da beim Umschalten von einer Betriebsart in eine andere verschiedene sicherheitstechnische Einrichtungen – unter anderem Schutztüren, Zustimmschalter oder reduzierte Geschwindigkeiten – an der Maschine zu- und abgeschaltet werden, wird künftig vermehrt eine sicherheitstechnische Bewertung der Betriebsartenwahl gefordert. Einige Normen, zum Beispiel für Dreh- und Schleifmaschinen, verlangen diese bereits heute. Ein solches Umschalten zwischen unter schiedlichen Sicherheitseinrichtungen muss einen Performance-Level (PL) nach EN ISO 13849-1 erfüllen. Die C-Normen für Drehmaschinen (EN ISO 23125) und Schleifmaschinen (EN ISO 16089) fordern hierfür bereits einen PL c. Dies gilt auch für die demnächst neu aufgelegte Norm für Fräsmaschinen (EN ISO 16090). Betriebsartenwahl nur durch befugte Personen Um einen Betriebsartenwahlschalter normativ beurteilen zu können, müssen seine Bestandteile betrachtet werden. Bei einem Schlüsselschalter ist dies zunächst der Schlüssel selbst. Er ist im Sinne der EN ISO 13849-1 kein sicherheitsrelevantes Teil, denn für die Norm bedeutet Sicherheit den Schutz des Menschen vor der Maschine bzw. vor einem Unfall mit der Maschine (Safety oder Functional Safety). Ein Schlüssel verhindert lediglich den unberechtigten Zugriff auf die Maschine und dient zum Umschalten von einer Betriebsart in die andere. Dafür gibt es keinen eigenen Begriff und keine Norm. Allerdings werden künftige C-Normen für diese Form der Sicherheitstechnik den Begriff Security verwenden. Da die EN ISO 13849-1 für die Beurteilung der Security nicht zuständig ist, muss der Schlüssel nicht nach der Norm bewertet werden. Anhang I der Maschinenrichtlinie fordert jedoch, dass entweder ein Schlüsselschalter verwendet oder auf andere Weise der Zugang zur Betriebsartenwahl auf bestimmte Personen beschränkt werden muss. Damit muss auch der Schlüssel einem gewissen Sicherheitsniveau entsprechen. Bei klassischen Schlüsseln, die üblicherweise ständig an den Maschinen stecken, ist dies nicht gegeben, da sie praktisch jedem Zugang zur Betriebsartenwahl ermöglichen. Auch der Zugangsschutz per Passwort ist nicht wirklich sicher. Häufig klebt eine entsprechende Notiz direkt an der Maschine oder im Schaltschrank. Damit ist ein echter Schutz vor unbefugtem Zugriff auf die Maschine ausgeschlossen. Sicherheit dank elektronischer Zugangsbeschränkung Die sicherere Alternative ist eine elektronische Zugangsbeschränkung. Euchner bietet z. B. das Electronic-Key-System EKS an. Es ist ein auf Transpondertechnologie basierendes System aus einer Schreib-Lesestation und einem oder mehreren Schlüsseln mit programmierbarem Speicher. Es dient der elektronischen Zugriffsverwaltung beziehungsweise -kontrolle und bietet die Möglichkeit, weitere Informationen und Daten wie Prozessparameter oder Funktionen auf dem Schlüssel zu speichern und an die Steuerung zu übermitteln. Das EKS erfüllt alle normativen- und gesetzlichen Anforderungen für ein Zugangssystem zur Betriebsartenwahl. In der Ausführung FSA (For Safety Application) kann mit dem System auch ein Touchpanel als eine sichere Betriebsartenwahl realisiert werden – sogar mit PL e. Immer häufiger bilden Touchpanels die Schnittstelle zwischen Bediener und Maschinen sowie Anlagen. Sie erleichtern die Bedienung und gestatten die Integration weiterer Funktionen inklusive benutzerindividueller Darstellung. Damit liegt es nah, auch die Betriebsart einer Maschine ausschließlich über den Touchscreen auszuwählen. Da ein Touchpanel sicherheitstechnisch nicht bewertet werden kann, müssen andere Mechanismen greifen. Euchner hat ein Verfahren entwickelt, mit dem eine Betriebsartenwahl per Touchpanel möglich ist und das von der IFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) bestätigt wurde. Bei dem System initiiert das Einstecken des EKS-Schlüssels in die Schlüsselaufnahme des EKS FSA einen Impuls, der in der sicheren Steuerung einen vorgegebenen Ablauf startet. In der Folge wird eine Erwartungshaltung an das Touchpanel und an die SPS aufgebaut. Erfolgen innerhalb einer festgelegten Zeitspanne die richtigen Reaktionen 24 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2017

SPECIAL I HANNOVER MESSE 2017 der Steuerung, arbeiten beide Systeme korrekt. Zugleich wird über den Bus ein ausgewähltes Datenwort gesendet, das alle Bedingungen für ein sicheres Bussystem erfüllt. Dabei sind die Datenmuster für die diversen Zugangsstufen zur Betriebsartenwahl so gewählt, dass eine Verfälschung mit hoher Wahrscheinlichkeit erkannt wird. Die Norm fordert zudem eine zweimalige Parametereingabe mit unterschiedlichen Eingabemechanismen. Diese Methode ist von PCs bekannt: Hier folgt auf eine Eingabe häufig die Frage, ob die Aktion wirklich durchgeführt werden soll. Zusammen mit den Prüfmechanismen erfüllt ein Touchpanel dann den PL e. Sichere Betriebsartenwahl mit der Ausführung FSA und Touchpanel Manipulationssicheres System Durch die Verwendung des EKS wird eine hohe Qualität der Zugangsbeschränkung erreicht. So kann der Maschinenbetreiber im Falle eines Unfalls die berechtigte Verwendung eines Schlüssels nachweisen. Der Maschinenhersteller profitiert vom EKS durch die einfache Erfüllung der Forderung der Maschinenrichtlinie nach einer Beschränkung des Anwenderkreises. Zudem können vom Maschinenhersteller angebotene Schulungen auf dem Schlüssel des Betreibers dokumentiert werden. Das ist vor allem bei den neuen Betriebsarten „Automatikbetrieb mit manuellem Eingriff“ sowie „Service“ notwendig. Sie wurden mit der Beschreibung der Betriebsartenwahl in den C-Normen eingeführt, da in beiden Betriebsarten die Arbeit an der Maschine besonders gefährlich ist und ein spezielles Risikobewusstsein voraussetzt. Dieses kann in Schulungen vermittelt werden. Gerade die Betriebsart „Service“, die den Aufbau und andere Servicearbeiten vorsieht und legalisiert, ist gefährlich. Deshalb sollte ein Endanwender diese Betriebsart nie wählen können. Elektronische Schlüsselsysteme empfehlen sich für diesen Einsatz, da sie kopiergeschützt und zudem manipulationssicherer sind als Passwörter oder mechanische Schlüssel. Die Regelungen der C-Normen werden sicherlich auf andere Maschinentypen übertragen werden. Der sicherheitstechnische Vorteil ist so groß, dass die Akzeptanz derzeit stark steigt. Insbesondere die Legalisierung der Betriebsart Service und die Möglichkeit, bei Automatikbetrieb manuelle Arbeiten durchführen zu können, sind sehr wichtig. www.euchner.de Automation und IT: Treiber der industriellen Revolution. Industrie 4.0, Industrial Internet of Things (IIoT), Robotik/Cobots und mehr live erleben! Industrial Automation 24.–28. April 2017 ▪ Hannover ▪ Germany hannovermesse.de

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