DIGITAL SCOUT SPS 2023

SPS

SPS 2023 FUNKTIONALE SICHERHEIT BEI AUTOMATED GUIDED VEHICLES FÜR JEDE ANFORDERUNG DAS PASSENDE KONZEPT Um Abläufe effizienter zu gestalten und die Flexibilität zu erhöhen, übernehmen AGVs und AMRs zunehmend Transportaufgaben in der Produktion, Logistik und im Dienstleistungssektor. Zur Erfüllung der Anforderungen hinsichtlich kurzer Durchlaufzeiten, hoher Flexibilität und geringer Lagerbestände sind intelligente Gesamtlösungen gefragt, in denen Sicherheitskonzepte einen integralen Bestandteil bilden. Bei Automated Guided Vehicles (AGV) – auch fahrerlose Transportsysteme (FTS) genannt – handelt es sich um innerbetriebliche flurgebundene Fördersysteme mit automatisch gesteuerten Fahrzeugen, deren primäre Aufgabe der Materialtransport ist. Die AGVs lassen sich auf verschiedene Arten betreiben, zum Beispiel auf Schienen, Rädern oder einem magnetischen Leitsystem. Die Fahrzeuge sind mit Sensoren und Kameras ausgestattet, damit sie ihre Umgebung erkennen und Hindernissen ausweichen. Ihre Steuerung erfolgt über eine zentrale Software, die den Transportauftrag an das AGV sendet und die Beförderung überwacht. Automated Guided Vehicles, die innerhalb und außerhalb von Gebäuden eingesetzt werden, bestehen im Wesentlichen aus einem oder mehreren Fahrzeugen, einer Leitsteuerung, Einrichtungen zur Standortbestimmung, Lageerfassung und Datenübertragung sowie der Infrastruktur und peripheren Einrichtungen. SICHERHEITSRELEVANTE STEUERUNGSTEILE BIS PL D GEMÄSS EN ISO 13849-1 Zur Erledigung seiner Aufgaben benötigt ein AGV eine fest definierte Route. Hindernisse werden durch die Sensorik erkannt, ihnen aber nicht ausgewichen. Im Gegensatz dazu sind Autonomous Mobile Robots (AMR) in der Lage, durch die Unterstützung von KI-Methoden (Künstliche Intelligenz) situative Entscheidungen zu treffen. Aufgrund der zuvor erlernten KI und geeigneter Sensorik, die ihre Umgebung aufnimmt, sowie durch die Übermittlung von Rohdaten, können AMR navigieren und das Hindernis somit umfahren. Die sicherheitstechnischen Anforderungen zur Absicherung von AGVs lassen sich aus der C-Norm EN ISO 3691-4 ableiten, die in der Ausgabe aus dem Jahr 2023 aktualisiert wurde. Lidar- Systeme (Light imaging, detection and ranging) zur Personener- 46 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur SPS 2023

SPS 2023 kennung – beispielsweise Laserscanner – müssen so ausgelegt sein, dass sie das Fahrzeug anhalten, bevor es zum Kontakt zwischen den festen Teilen des Flurförderzeugs oder der Last und einer stehenden Person kommt. Zu diesem Zweck ist die gesamte Breite des AGV samt seiner Ladung zu berücksichtigen. Gemäß EN ISO 3691-4 müssen sicherheitsrelevante Steuerungsteile – wie Personenerkennungssysteme – bis zu Performance Level d nach der Norm EN ISO 13849-1 konzipiert sein. UNTERSCHIEDLICHE MÖGLICHKEITEN DER SICHERHEITSGERICHTETEN KOMMUNIKATION Die Schutzfeldgröße des Scanners ist in Abhängigkeit von der tatsächlichen Geschwindigkeit des Flurförderzeugs zu steuern, wobei gilt: Je schneller das AGV fährt, desto größer bemisst sich der Anhalteweg und folglich auch die Schutzfeldlänge des Scanners. In vielen Fällen reicht es aus, den Fahrbereich des AGV mit zwei Scannern abzusichern. Bedingt durch die Fahrtrichtung wird jedoch immer nur ein Scanner von der lokalen Sicherheitssteuerung ausgewertet. Dazu können unterschiedliche technische Lösungen zum Einsatz kommen. Eine komfortable Möglichkeit besteht darin, die sicherheitsrelevanten Informationen über ein standardisiertes Safety-Protokoll – zum Beispiel Profisafe – auszutauschen. Je nach der zur Verfügung stehenden Datenbreite lassen sich die einzelnen Feldsätze des Scanners so feingranular sowie geschwindigkeitsabhängig ansteuern. Alternativ können die sicherheitsrelevanten Signale über lokale I/O-Module zwischen der Sicherheitssteuerung und dem Scanner kommuniziert werden. In diesem Fall erfolgt die Erfassung der Geschwindigkeitssignale über Encoder, deren Weiterverarbeitung im konfigurierbaren Sicherheitssystem PSRmodular von Phoenix Contact stattfindet. Mit speziellen AGV-Funktionsbausteinen gibt es die Möglichkeit, eine Differenzgeschwindigkeit aus zwei Encoder-Signalen zu ermitteln, die sich beispielsweise bei einer Kurvenfahrt ergibt. Auf diese Weise lassen sich unter Beachtung der baulichen Gegebenheiten – etwa bei beengten Fahrtrassen – die optimalen Bewegungsprofile konfigurieren. BETRIEB GRÖSSERER FLOTTEN MIT HÖHERER VERFÜGBARKEIT Das Wireless-Ethernet-Produktportfolio von Phoenix Contact ist für verschiedene AGV-Systeme ausgelegt. Es erfüllt die weltweit unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich der Robustheit und Zuverlässigkeit mit dem Ziel einer reibungslosen Kommunikation der Flurförderzeuge zu überlagerten Systemen. Die FL WLAN Basic Library unterstützt die Ankopplung der WLAN-Module an eine PLCnext-Steuerung über die REST-Funktion. So lässt sich zum Beispiel die Signalstärke jederzeit überwachen, und Ausleuchtungslücken werden identifiziert. Durch die Einführung der Zukunftstechnologien 5G und WLAN 6 ergeben sich neue Optionen in Bezug auf die Datenübertragung von AGVs. Eine höhere Bandbreite und deterministisches Verhalten ermöglichen größere Flotten mit höherer Verfügbarkeit. Darüber hinaus lässt sich die Fahrzeugintelligenz in die Edge oder Cloud verlagern. SAFETY BRIDGE TECHNOLOGY FÜR DEN EINSATZ IN DARK WAREHOUSES AGV werden oftmals im Verbund in Dark Warehouses genutzt. Hierbei handelt es sich um nahezu vollständig automatisierte Lager- und Logistikzentren, die praktisch ohne Bedienpersonal auskommen. Sofern die AGVs keine lokalen Personenerkennungsmaßnahmen aufweisen, sind Schutzumhausungen vorzusehen, wobei der Zugangsbereich durch beweglich trennende Schutzeinrichtungen mit Verriegelungen abgesichert wird. Darüber hinaus wirken sich globale Not-Halt-Signale von den Bedienstellen auf jedes einzelne Flurförderzeug aus. Sicherheitsauswertung SCR P Die smarte Lösung für Maschinensicherheit Und wie sieht das SCR P in Ihrem Schaltschrank aus? BERNSTEIN Produkte sorgen am Frachtterminal eines großen deutschen Flughafens für Arbeitssicherheit und erleichtern die Fehlersuche bei einer Störung enorm. Hier erfahren Sie alle Details zum Foto. BERNSTEIN AG | Hans-Bernstein-Straße 1 | 32457 Porta Westfalica www.bernstein.eu/smart-safety-system