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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2023

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2023

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK SICHERHEITSTECHNIK FÜR MASCHINEN UND ANLAGEN VERNETZUNG WIRD ZUM DATEN-HUB Mit fortschreitender Digitalisierung müssen in Produktionsumgebungen immer mehr Daten generiert werden – eine Aufgabe für Schalter und Sensoren, die in einer Maschine verbaut werden. Sicherheitssysteme, deren primäre Aufgabe darin besteht, Bereiche oder Türen und Hauben zu überwachen und abzusichern, wurden bisher eher nicht in Betracht gezogen, wenn es um die Generierung von Sensordaten zur Optimierung von Produk tionsprozessen ging. Die Lösung, die wir nachfolgend vorstellen, ändert dies. Bereits vor einigen Jahren hat die Bernstein AG den berührungslosen Sicherheitssensor SRF konzipiert: Entwickelt für den Einsatz im Umfeld einer Industrie 4.0 überwacht der SRF (Safety RFID) beweglich trennende Schutzeinrichtungen, zum Beispiel Klappen oder Türen von Schutzgittern. Dieser besonders kleine Sensor bewahrt Mitarbeiter vor Verletzungen, indem er Maschinen und Anlagen abschaltet oder den Start der Maschine verhindert, solange die trennende Schutzeinrichtung nicht ordnungsgemäß geschlossen ist. VORAUSSCHAUENDE WARTUNG DANK GESAMMELTER DATEN Besonderen Fokus hat Bernstein bei der Entwicklung auf das Diagnosesystem DCD gelegt: Es liest eine Vielzahl an Daten aus und stellt sie zentral – über ein entsprechendes Diagnosemodul – und flexibel zur Verfügung. Die so gesammelten Daten ermöglichen beispielsweise eine vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) durch frühzeitige Fehlererkennung, welche zu geringen Stillstandzeiten der Maschine aufgrund der frühzeitigen Fehlererkennung führt. Ebenfalls geben die Diagnosedaten hilfreiche Informationen bei der Fehlersuche. Auch dies führt zu geringen Stillstandzeiten und schlussendlich auch zu Kosteneinsparungen. Die patentierte DCD Diagnose kommt dabei ohne einen eigenen Diagnosedraht aus, da es die Informationen eines jeden einzelnen Sensors aus der Reihenschaltung auf die Sicherheitsausgänge aufmoduliert, ohne diese zu beeinträchtigen. Dies ermöglicht den Einsatz einer 4-poligen Standardleitung, die Verwendung von T-Adaptern und Abschlusssteckern, um eine einfache und kostengünstige Verdrahtung ohne zusätzliche Klemmkästen zu realisieren. Dabei liefert jeder Aktor in der Reihenschaltung aus SRF und SEU entsprechende Datenpakete, die durch ein Diagnosegerät oder ein Sicherheitsrelais mit integriertem Diagnosegerät ausgelesen werden können. Die Diagnosemöglichkeiten der Bernstein Sicherheitsschalter mit Daisy Chain Diagnostic, oder kurz DCD, bringen die Anwender schon heute einen Schritt weiter in das digitale Zeitalter. 16 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2023/03 www.industrielle-automation.net

PROGRAMMIERBARES SICHERHEITSRELAIS MIT INTUITIVER BEDIENOBERFLÄCHE Ein Sicherheitssystem besteht gemäß DIN EN 13849-1 immer aus mehreren Einzelkomponenten, typischerweise aus Eingang – Logik – Ausgang. Auch in der Vergangenheit konnten Sicherheitssysteme bereits Diagnosedaten zur Verfügung stellen, jedoch beliefen sich die Informationen nach dem Sensor häufig auf ein einfaches Ein- oder Aus-Signal. Darüber hinaus war es nur über ein separates Diagnosesystem möglich, alle Daten, die durch die Sicherheitssensoren erzeugt wurden, in die Maschinensteuerung zu integrieren. Weitere Diagnosedaten zum Beispiel aus der Sicherheitslogik zu erhalten, gestaltete sich schwierig. Die sicherheitstechnische Auswertung erfolgte in den meisten Fällen mit klassischen Sicherheitsrelais. Sicherheitsrelais sind seit vielen Jahren in fast jedem Schaltschrank für industrielle Anwendungen zu finden. Ihre hohe Zuverlässigkeit aufgrund bewährter Technologie von zwangsgeführten Relaiskontakten, bei gleichzeitig einfacher Handhabung, hat zu dieser hohen Akzeptanz geführt. Lange Zeit war die Funktion des Sicherheitsrelais auf das Abschalten beschränkt und erweiterte NEXTGEN INKREMENTALE DREHGEBER DIE GESAMMELTEN DATEN ERMÖGLICHEN DIE FRÜHZEITIGE ERKENNUNG VON FEHLERN UND EBNEN DAMIT DEN WEG FÜR EINE VORAUSSCHAUENDE WARTUNG Funktionen wie Diagnose wurden lediglich von höherwertigen Systemen angeboten. Mit den neuen Sicherheitsrelais von Bernstein ändert sich dies. Dank der ständigen Weiterentwicklung dieser bewährten Technologie ist es dem Unternehmen mit dem SCR P gelungen, dies auf ein neues Level zu heben – ein programmierbares Sicherheitsrelais für klassische Sicherheitsaufgaben und moderne Vernetzung. Dabei wurden die Ansätze der einfachen Handhabung konsequent weiterentwickelt, was sich vor allem in der intuitiven Bedienoberfläche der Programmiersoftware zeigt. INTEGRIERTE IO-LINK-SCHNITTSTELLE Neben dem programmierbaren Sicherheitsrelais SCR P, bietet das Unternehmen auch noch weitere Sicherheitsrelais speziell für die Auswertung der Bernstein DCD Diagnosedaten. Diese können die Diagnosedaten der Sensoren ohne weitere teure Module direkt in die Automatisierungslandschaft weiterleiten – dank integrierter IO-Link-Schnittstelle. Das Sicherheitsrelais SCR-DI ist dabei ausgangsseitig ein IO- Link Slave und ermöglicht es damit jeder Steuerung mit IO-Link Master, die Statusinformationen jedes einzelnen Sensors auszulesen. Das Wartungspersonal hat zusätzlich die Möglichkeit, den Status der Sicherheitskette via NFC-Schnittstelle mit einer Smartphone-App oder über USB mit einem Laptop einzulesen. Darüber hinaus stellen die Sicherheitsrelais auch eigene Diagnoseinformationen zur Verfügung. Diese ermöglichen zum Beispiel mit Hilfe der Information über die Schaltzyklen der extern angeschlossenen Schütze eine vorausschauende Planung der Wartungszyklen. Die Vorteile, die sich aus der DCD Diagnose und der Kommunikationsfähigkeit von Sicherheitsrelais ergeben, sind vielfältig und zum Teil kundenspezifisch. ALLE NORMEN SPIELEND LEICHT ERFÜLLEN Bisher gab es an einer Maschine häufig zwei oder mehr Sicherheitskreise für die Überwachung von Türen oder Hauben, sowie für den Not-Halt. Darüber hinaus ist spätestens seit dem Veröffentlichen des technischen Reports ISO/TR 24119 die Reihenschaltung von elektromechanischen Kontakten wieder weiter in den Vordergrund gerückt. Bei der zweikanaligen Reihenschaltung von elektromechanischen Sicherheitsschaltern und Not-Halt-Tastern ist das Thema der Fehlermaskierung zu berücksichtigen, da nicht alle potenziell vorkommenden Fehler im System rechtzeitig oder vielleicht gar nicht erkannt werden können. Da die Effekte der Fehlermaskierung nicht auf elektronische Sicherheitsprodukte, wie das SRF, zutreffen, müssen diese dort nicht berücksichtigt werden. Inkrementalgeber - jetzt noch besser Exakt nach Ihren Vorgaben gefertigt! 100% kompatibel zu Vorgängermodellen Höhere Auflösung und weniger Energieverbrauch – dank TMR-Technologie Programmierbar – kompatibel mit dem Tool UBIFAST Online-Orders: Testen Sie unseren neuen WebShop – ab Losgröße 1! www.posital.com