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INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2021

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2021

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION I TITEL 03 Kommunikation und Sensorversorgung im Abschaltfall von AUX bei ASi und bei ethernetbasierten Systemen 04 Ein einziges nicht passiv sicheres Modul an AUX verhindert eine passiv sichere Struktur Das bedeutet, dass nur ein einziges, nicht passiv sicheres Modul in der Topologie dazu führt, dass das Gesamtsystem insgesamt keine passiv sichere Struktur aufweist – das schwächste Glied definiert auch in der Sicherheitstechnik die Stärke einer Kette. Je nach Applikation kann zwar durch eine genaue Sicherheitsbetrachtung der gesamten relevanten Verkabelungsstrecke grundsätzlich nachgewiesen werden, dass alle Fehlerfälle immer zu einem sicheren Zustand führen – eine solche Gesamtbetrachtung bedeutet jedoch unter Umständen einen erheblichen Aufwand. 03 über ASi – verhindert werden, sodass im Abschaltfall das Stromlosschalten eines Antriebsstrangs garantiert ist. Dies ist in den meisten Standardverkabelungen, in denen M12-Rundkabel eingesetzt werden, nicht gegeben. Basierend auf der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG wird dies in den Sicherheitsnormen EN ISO 13849-1 und EN 62061 näher spezifiziert und vorgeschrieben. Passive Sicherheitstechnik mit ASi Mit ASi (Aktuator-Sensor-Interface) und den für passive Sicherheit geeigneten Produkten von Bihl+Wiedemann kann man diesen Aufwand umgehen. Die Idee der passiven Sicherheitstechnik mit ASi basiert darauf, dass zum einen alle angeschlossenen Aktuatoren über ihren jeweiligen nichtsicheren Ausgang einzeln angesteuert und abgeschaltet werden können. Zum anderen lassen sich im Bedarfsfall mit einem einzigen sicheren Ausgang ganze Gruppen von Aktuatoren spannungsfrei schalten. ASi als der weltweit standardisierte Feldbus für die erste Ebene der Automation sei hierfür ideal, aus zwei Gründen: Zum einen ist das ASi-Verdrahtungskonzept kostengünstiger. Zum anderen kann das gelbe ASi-Profilkabel für Steuerungssignale und Energie bis acht Ampere getrennt vom schwarzen AUX-Profilkabel für Hilfsenergie bis 20 Ampere verlegt werden. Dadurch ist die geforderte galvanische Trennung der Energieversorgung für Kommunikation und Sensorik von der Energieversorgung für die Aktuatorik gegeben. Auch um die Einhaltung der Safety-Normen muss sich der Anwender mit dieser Lösung von Bihl+Wiedemann nicht mehr kümmern: Fast alle neuen ASi-5-Module, z. B. die mit integriertem IO-Link Master, und weitere ASi-3-Module des Unternehmens erfüllen die Anforderungen für passive 26 INDUSTRIELLE AUTOMATION 05/2021 www.industrielle-automation.net

TITEL I INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION Sicherheit. Dies wird in den Datenblättern der entsprechenden Produkte explizit angegeben. 04 Sicherheit und Wirtschaftlichkeit werden erfüllt Mit Hilfe der Module von Bihl+Wiedemann ist eine passive Sicherheit bis SIL 3 und PL e erreichbar. Wird die Hilfsenergie im schwarzen Profilkabel abgeschaltet, werden die angeschlossenen Aktuatoren nicht mehr versorgt und können keine gefahrbringenden Bewegungen mehr ausführen. Ununterbrochen erreichbar sind sie dennoch, denn über das gelbe Profilkabel bleiben die Energieversorgung der Sensorik und die Bus-Kommunikation auch im Abschaltfall bestehen – und somit auch die Signalübertragung. Dadurch bleibt es möglich, Module und häufig auch die angeschlossene Peripherie anzusprechen und beispielweise Diagnoseinformationen auszulesen, die Hinweise auf mögliche Störungsursachen geben können. Ob gelb oder schwarz – die ASi-Profilkabel werden als standardisierte Meterware kostengünstig gefertigt und auf Rollen vorgehalten. Eine Vorkonfektionierung ist nicht nötig. Auch eine besondere M12-Anschlusstechnik für Sensoren oder Aktuatoren ist nicht erforderlich – sie werden einfach und sicher per Durchdringungstechnik an die ASi-Kabel angeschlossen. Zudem Passive Sicherheit in der Applikation transportiert das schwarze AUX-Kabel mit bis zu 20 Ampere deutlich mehr Hilfsenergie als typische M12-Rundkabellösungen. Viel Strom für geringe Durchleitungskosten – dies sei ideal für Motoren in der Fördertechnik, aber auch für die Integration von IO-Link-Lösungen. Statt für jeden einzelnen Aktuator einen einzelnen, sicheren Ausgang vorhalten zu müssen, sind für den Mit dem breiten Produktportfolio von Bihl+Wiedemann kann der Anwender passive Sicherheit einfach in die Anlage integrieren und dabei verschiedene IP-Schutzklassen einsetzen. Mit den IP20-Produkten lassen sich passiv sichere Abzweigungen kostenoptimiert im Schaltschrank realisieren. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, das AUX-Potenzial dezentral im Feld abzuschalten, indem die staub- und spritzschutzsicheren IP67-Module in das System integriert werden. Dabei profitiert der Anwender von einem deutlich reduzierten Verdrahtungsaufwand. Zudem ist ASi nahtlos in fast alle gängigen Automatisierungssysteme integrierbar. Aufbau der passiven Sicherheit steuerungsseitig nur ein Sicherheitsmonitor mit lokalen Ausgängen sowie ein Kontakterweiterungsmodul erforderlich, um die Versorgungsspannung zentral abzuschalten – eine in der Kostenbetrachtung wesentlich günstigere Alternative. Die passive Sicherheitstechnik, wie sie Bihl+Wiedemann anbietet, ist ein geeigneter Ansatz, um bei passenden Applikationen technisch und wirtschaftlich effiziente Safety-Lösungen zu realisieren – integrierbar in alle gängigen Steuerungswelten. In vielen Fällen lässt sich so die Sicherheitstechnik, wie sie das Unternehmen dank Safe Link auch in komplexeren Applikationen mit mehreren Gateways und übergreifenden Sicherheitsfunktionen anbietet, wirkungsvoll ergänzen. Bilder: Bihl+Wiedemann GmbH www.bihl-wiedemann.de www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 05/2021 27