Die sicherheitsgerichtete industrielle Automation ist von einer hohen technologischen Dynamik geprägt. Aktuelle Trends in der der Sicherheitstechnik fokussieren sich zum einen auf ergonomie- und prozessgerechte Sensor- und Steuerungssysteme, die Menschen vor Unfallgefahren schützen und gleichzeitig die Sicherheit und die Wirtschaftlichkeit von Maschinen verbessern. Mit der sicherheitsgerichteten Geschwindigkeits- und Stillstandsüberwachung für Antriebssysteme erreicht die Safety-Thematik in zunehmendem Maß auch die Antriebstechnik. Das Portfolio innovativer Sicherheitslösungen von Pepperl+Fuchs unterstützt effiziente Lösungen für eine gesetzes- und normenkonforme, funktionale Sicherheit.
Ob es um berührungslos wirkende, optoelektronische Schutzeinrichtungen, um sichere taktile Geräte wie Not-Halt-Taster, um sicherheitsgerichtete Rotativsensorik oder um sichere Auswerte- und Steuerungstechnik geht - auf allen Gebieten haben Innovationen dazu geführt, dass der jahrzehntelange Gegensatz zwischen Maschinensicherheit und Maschinenproduktivität heute nicht mehr gilt. Die Integration automatisierungstechnischer Zusatzfunktionalitäten, wie sie Pepperl+Fuchs bei sicheren Lichtvorhängen, Lichtgittern, Lichtschranken, Drehgebern, Auswertegeräten und Kommunikationssystemen praktiziert, ist in erheblichem Maß für dieses Zusammenwachsen von Automatisierung und Sicherheit verantwortlich - und damit auch für die wirtschaftlichen Vorteile, die sich für die Maschinenbauer und deren Kunden daraus ergeben.
Berührungslose Sicherheit: Den Menschen schützen, den Prozess unterstützen
Bereichsüberwachung, Zutrittsabsicherung, Eingreifschutz - diese Aufgaben übernehmen die berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen von Pepperl+Fuchs: Sicherheits-Lichtvorhänge, Sicherheits-Lichtgitter und Sicherheits-Lichtschranken.
Die Sicherheits-Lichtvorhänge der Serie SLC bieten abgestufte Auflösungen von 14 mm bis 90 mm, Reichweiten von 0,2 m bis 15 m und Schutzfeldhöhen von 150 mm bis 1.800 mm. Sie erfüllen die Anforderungen an optoelektronische Schutzeinrichtungen gemäß IEC 61496, Typ 4, sind kaskadierbar und nach ATEX für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 2 - optional auch Zone 22 - zugelassen. Mutingfunktionen zum automatischen Transport von Gütern in abgesicherte Bereiche hinein oder aus ihnen heraus können über die selbstüberwachenden Auswertegeräte der Baureihe SafeBox von Pepperl+Fuchs eingerichtet werden. Ein sehr schlankes, integrationsfreundliches Design, verbunden mit einer integrierten Auswertung, bieten die Sicherheits-Lichtvorhänge der Serien SLCS und SLCT. Der SLCT erfüllt IEC 61469, Typ 2, Performance Level PL c, Kat. 3nach EN ISO 13849-1 sowie SIL2 nach IEC 61508; der selbsttestende SLCS entspricht Typ 4 und erreicht mit SIL3 ,PL eund Kat. 4 das höchstmögliche Schutzniveau, das sich aus einer maschinenbezogenen Risikobetrachtung ergeben kann. Als Auflösungen stehen 14 mm für den Fingerschutz, 30 mm für den Handschutz sowie 60 mm und 90 mm für die Detektion größerer Gliedmaßen oder Objekte zur Verfügung. Die maximale Schutzfeldhöhe für Fingerapplikationen liegt bei 1.200 mm, für Handschutzapplikationen bei 2.400 mm, jeweils abstufbar in 100 mm-Schritten. Mit den größeren Auflösungen können in 300 mm-Schritten Schutzfeldhöhen bis 2.400 mm realisiert werden. Diese Flexibilität ermöglicht es, für jede Applikation die passende Lichtgitter-Lösung zu konfigurieren. Hinzu kommt, dass sich beispielsweise für den Handschutz jeweils zwei Lichtvorhänge Top-on-Top montieren lassen, wodurch zwei getrennt schaltende Bereiche ohne Blindzone entstehen. Beide Serien sind dank der integrierten Auswertung als Stand-Alone-Lösung einsetzbar. Die Halbleiterausgänge können somit ohne weiteren Aufwand mit der Steuertechnik einer Maschine oder Anlage verbunden werden. Diese übernimmt heute häufig auch Funktionen wie Muting oder Override. Zum Lösen solcher Aufgaben ist die SafeBox SB4 von Pepperl+Fuchs sehr beliebt. Für die einfache mechanische Integration in eine Maschine hat Pepperl+Fuchs ein spezielles Schnellhaltersystem entwickelt. In diesem lassen sich die Lichtvorhänge mit ihren schmalen Schwalbenschwanzführungen über drei Seiten einfach, zeitsparend und zuverlässig arretieren.
Speziell für die flexible und wirtschaftliche Gestaltung berührungsloser Zutrittsabsicherungen und Bereichsüberwachungen eignen sich die Sicherheits-Lichtgitter der P+F-Serien SLP, SLPC und SLPCM. Robuste Gehäusetechnik, Reichweiten bis 65 m, Verfügbarkeit als 2-, 3- und 4-Strahl-Systeme sowie die Einstufung gemäß IEC 61496, Typ 4 zeichnen alle diese Sensoren aus. Während sich das SLP auf die Grundfunktionalität Safety konzentriert und Mutingfunktionen per SafeBox möglich sind, überzeugen die anderen beiden Lichtgitter-Serien durch zusätzlich integrierte Ausstattungsmerkmale. Besonders interessant für Anwendungen im Umfeld automatisierter Fördersysteme ist die Option, direkt im Sicherheits-Lichtgitter paralleles oder sequentielles Muting mit Zeit- und Schutzstrahlbegrenzung einzurichten. Dadurch ist es möglich, ohne das Ansprechen der Sicherheitseinrichtung Güter in Gefahrenbereiche hinein und aus ihnen heraus zu transportieren. Applikationstechnisch konsequent ist in diesem Zusammenhang, dass das Lichtgitter über einen integrierten Anschluss für den vorgeschriebenen Muting-Leuchtmelder verfügt.
Die Sicherheits-Lichtschranken der Serien SL und SLA runden das Portfolio berührungslos wirkender Schutzeinrichtungen von Pepperl+Fuchs ab. Unterschiedliche Reichweiten von 0,2 m bis 65 m, Gehäuseausführungen in Metall, Aluminium und Kunststoff und verschiedene elektrische Anschlussoptionen decken vielfältige Aufgabenstellungen und Randbedingungen ab. In Verbindung mit dem Sicherheits-Auswertegerät SafeBox erfüllen Safety-Konfigurationen mit SLA-Lichtschranken höchste Schutzanforderungen.
Modulare Auswertetechnik für maßgeschneiderte Safety-Lösungen
Speziell für die letztgenannten Lichtschranken wurden die Schaltgeräte SC2 gemäß IEC 61496, Typ 2, und SC4 gemäß Typ 4 entwickelt. Zusammen mit einer bzw. mit zwei sicheren Einweg-Lichtschranken bilden sie ein zertifiziertes Schutzsystem mit zwei Relaisausgängen. Individuell einstell- und änderbare Betriebsarten wie Relaismonitor und Anlauf- bzw. Wiederanlaufsperre gewährleisten die Erfüllung der geforderten Aufgaben.
Modultechnologie nach dem Plug-in-Prinzip bieten die Sicherheits-Auswertegeräte der Serie SafeBox SB4. Die Sicherheitslösung ermöglicht den Anschluss von optoelektronischen Sicherheits-Sensoren, mechanischen Schutzeinrichtungen, Sicherheitsschaltern, Schaltleisten und anderen, ein- und zweikanaligen Sicherheitskomponenten einer Maschinenabsicherung an ein einziges Auswertegerät.
SafeBox ist durch sein Baukastenprinzip flexibel konfigurierbar. Die Basis jeder Auswertelösung bildet ein robustess Chassis mit Backplane für Einschubbaugruppen, das zwischen zwei und acht Module mit insgesamt bis zu 32 Eingängen aufnehmen kann. Die Backplane dient zur mechanischen und elektrischen Verbindung und ist für die Spannungsversorgung der einzelnen Module verantwortlich. Zu den verfügbaren Safety-Baugruppen gehören OSSD-Module (für: output signal switching device), vierkanalige CPU-Module, Eingangsmodule für vier oder sechs Kanäle, Muting- sowie E-Stop-Module. Alle Einstellungen erfolgen softwarelos über Dip-Schalter direkt an den Modulen. Je nach Konfiguration unterstützen die nach IEC 61496-1 und EN 61508, SIL3, zugelassenen SafeBox-Auswertegeräte Funktionen wie z. B. Not-Halt, Override, Muting oder Anlauf- bzw. Wiederanlaufsperre.
AS-Interface Safety at Work unterstützt sicherheitsgerichtete Automatisierung
Mit AS-Interface Safety at Work treibt Pepperl+Fuchs seit vielen Jahren maßgeblich einen Standard für die sicherheitsgerichtete Feldbus-Kommunikation voran, mit dem Aktoren und Sensoren über ein ungeschirmtes, zweiadriges Flachbandkabel in Reihe verkabelt und über ein zentrales Master-Modul seriell angesteuert und abgefragt werden können. Neben der Energieversorgung für die angeschlossenen Komponenten und der Kommunikation binärer und analoger Daten können mit AS-Interface Safety at Work auch sichere Signale übertragen werden. Die Vorteile des weltweit meistverkauften Safety-Bussystems: Weniger Aufwand durch Vermeidung von Parallelverkabelung, Topologiefreiheit, Abbildung von Logik- und Timerfunktionen per Software, Verzicht auf sichere SPS, selbstständige Adressierung neuer oder ausgetauschter Geräte und umfangreiche Diagnosemöglichkeiten.
Das P+F-Portfolio bietet hierzu alle erforderlichen Komponenten: Sicherheitsmonitore für bis zu 16 sichere Ausgangskreise, ein Profibus-Gateway mit integriertem Sicherheitsmonitor, Flach-, Feld-, Schaltschrank- und Eingangsmodule sowie Not-Aus-Taster. Mit dem Ultrakompaktmodul G10 Safety ist Pepperl+Fuchs eine praxisgerechte, intelligente Innovation gelungen. Das kleinste sichere AS-Interface-Modul weltweit in Schutzart IP67 für sichere Anschlusslösungen in Kabelkanälen ist gerade einmal 22 mm hoch, 27 mm breit und 40 mm tief. Es lässt sich nahezu überall montieren und ermöglicht einen direkten Anschluss von Sicherheitsschaltern nach PL e. Hierunter fallen u. a. Not-Halt Taster mit und ohne LED, Magnetschalter für Türen, Drehangelschalter für Türen, Schlüsselschalter für die Freischaltung, Verriegelungen, Zugschalter, Schließkantenüberwachungsschalter, Lichtgitter mit Relaisausgang und die klassischen Positionsendschalter. Das G10 Safety spart Installationskosten für Steckverbinder und erlaubt die direkte Montage im Kabelkanal, ohne das Flachkabel herausführen zu müssen. Das einteilige Gehäuse ermöglicht es, das Flachkabel einfach hindurchzuführen und mit nur einer Schraube über vergoldete, korrosionsbeständige Rund-Pins zu kontaktieren und dabei perfekt abzudichten - bis hin zu Schutzart IP68 und IP69k. Mit dieser Anschlusslösung wird ein klar verbessertes Anlagendesign erreicht was speziell in aseptischen Bereichen wie z. B. der Lebensmitteltechnik wichtig ist. Das Safety-Ultrakompaktmodul besitzt einen Ausgang, über den z. B. ein Anzeigeelement angesteuert werden kann. Die Variante mit zwei Abgangskabeln ermöglicht den Anschluss von externen Signalgebern oder Mutingleuchten. Als zusätzliche Diagnoseanzeige bietet das Modul eine Kommunikationsüberwachung sowie eine Überlast- und Schaltzustandsanzeige.
Sichere Schalt- und Rotativsensorik bis SIL3 / PL e
Ergänzend zu den optoelektronischen Schutzeinrichtungen bietet das P+F-Portfolio mit der Sicherheits-Schaltleiste PSE4 auch Lösungsmöglichkeiten für die sichere taktile Detektion. Der Systemaufbau umfasst die Gummileiste mit integrierter Drucksensorik, die Auswerteeinheit für den Einbau in einen Schaltschrank und eine optionale Montageleiste aus Aluminium. Das System PSE4 erfüllt PL e nach EN ISO 13849-1. Mit der Betätigung der Schaltleiste durch Berührung öffnet der Sicherheitskontakt der Auswerteeinheit und schaltet die gefahrbringende Maschinenbewegung ab. Das PSE4 ist zum Fingerschutz geeignet und zudem im Temperaturbereich von +5 °C bis +55 °C nach der EN 1760-2 geprüft.
Für die sicherheitsgerichtete, dezentrale Geschwindigkeits- und Stillstandsüberwachung an Antrieben hat Pepperl+Fuchs eine Safety-Lösung auf der Basis von Sinus/Cosinus-Drehgebern mit zertifizierter funktionaler Sicherheit entwickelt. Der neuentwickelte, kompakte Geschwindigkeitswächter realisiert die Funktionen sicherer Stillstand, sichere Geschwindigkeit und sichere Drehrichtung − als dezentrale Komplettlösung unter Beibehaltung konventioneller Antriebstechnik. Mit diesem modularen System zur sicheren Geschwindigkeits- und Stillstandsüberwachung vereinfacht Pepperl+Fuchs in entscheidendem Maß den Einrichtbetrieb von Maschinen während der Inbetriebnahme wie auch Wartungs- und Umrüstarbeiten. Statt Anlagen oder Maschinenmodule mit mechanisch trennenden oder berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen vorübergehend abzuschalten, u. U. Produktionsprozesse zu stoppen und die Maschine danach enormem Aufwand wieder anzufahren und zu referenzieren, übernimmt jetzt pro Achse jeweils ein einziger Safety-Drehgeber mit angeschlossenen Geschwindigkeitswächter diese Funktion - und erfüllt dabei alle Sicherheitsanforderungen bis SIL3 bzw. PL e. Wird eine der sicherheitsgerichteten Bedingungen verletzt, z. B. die für den Wartungsbetrieb zulässige Geschwindigkeit einer Achse überschritten, aktiviert der Geschwindigkeitswächter über die sicheren elektrischen Ausgänge sofort z. B. eine "Not-Aus"-Funktion. Um sich flexibel an zusätzliche Automatisierungs- oder Safety-Funktionen anzupassen, sind im Geschwindigkeitswächter weitere Sicherheitsfunktionen wie Stoppkategorie 0 und 1, Zweihandbedienung, Türverriegelung, Schützkontrolle und Wiederanlaufsperre parametrierbar. In der Anwendung ermöglicht der Geschwindigkeitswächter somit die individuelle Lösung von Sicherheitsfunktionen.
Sensoren unterschiedlicher physikalischer Wirkprinzipien, modulare Schalt-und Auswertegeräte, ein innovatives Konzept für die sicherheitsgerichtete, unterlagerte Feldbus-Kommunikation - das Safety-Portfolio von Pepperl+Fuchs ermöglicht es, viele sicherheitsgerichtete Herausforderungen mit maßgeschneiderten Lösungen auf höchstem Schutzniveau technisch und wirtschaftlich effizient zu lösen.
