Produktbeschreibung
Ziel jeder Sicherheitstechnik ist es, die Gesundheit des Menschen zu schützen. Nach der Maschinenrichtlinie ist jeder Hersteller verpflichtet, eine Risikobeurteilung durchzuführen, um alle von seiner Maschine ausgehenden Gefahren zu ermitteln. Die Gefahren aus der Risikobeurteilung müssen im ersten Schritt konstruktiv verhindert oder beseitigt werden. Erst wenn die Gefahr durch konstruktive Maßnahmen nicht beseitigt werden kann, dürfen andere Schutzmaßnahmen realisiert werden.
Viele Arbeiten müssen bei laufender Maschine und aufgehobener Wirkung von Schutzeinrichtungen gemacht werden, beispielsweise beim Einrichten einer Werkzeugmaschine oder eines Industrieroboters in einer Fertigungszelle. Die Maschinenrichtline lässt grundsätzlich den Aufenthalt im Gefahrenbereich einer laufenden Maschine unter bestimmten Voraussetzungen zu.
Für die Arbeiten an laufenden Maschinen müssen Schutzmaßnahmen installiert werden, die die Maschinenbewegungen sicher überwachen und den Antrieb im Fehlerfall in einen sicheren Zustand bringen. Die Funktionale Sicherheit verfügt über Sicherheitsfunktionen, mit denen Gefahren für die Gesundheit maximal reduziert werden, die von der laufenden Maschine ausgehen.
- Sichere Geberstillstandsüberwachung (Safe encoder monitoring, SEM)
- Sicher abgeschaltetes Moment (Safe torque off, STO)
- Sicherer Stopp 1 (Safe stop 1, SS1)
- Sicherer Betriebshalt (Safe operating stop, SOS)
- Sicherer Stopp 2 (Safe stop 2, SS2)
- Sichere Maximalgeschwindigkeit (Safe maximum speed, SMS)
- Sicherer Geschwindigkeitsbereich (Safe speed range, SSR)
- Sicher begrenzte Geschwindigkeit (Safely-limited speed, SLS)
- Sichere Bewegungsrichtung (Safe direction, SDI)
- Sicher begrenztes Schrittmaß (Safely limited increment, SLI)
Die Sicherheitsfunktionen können in die Kategorien Normalbetrieb, Sichere Betriebsart und Stoppfunktion unterteilt werden.
Normalbetrieb: SEM, SMS
Funktionen im Normalbetrieb sind immer aktiv und können nicht abgeschaltet werden. Zusätzlich zu den Funktionen im Normalbetrieb können Funktionen der Sicheren Betriebsart ausgeführt werden.
Sichere Betriebsarten: SOS, SSR, SLS, SDI, SLI
Sichere Betriebsarten überwachen, ob die Istwerte des Antriebs die sicher parametrierten Grenzwerte für beispielsweise Drehzahl und Position einhalten. Im Fehlerfall aktiviert die Sichere Betriebsart eine Stoppfunktion.
Stoppfunktionen: STO, SS1, SS2
Stoppfunktionen überwachen den Tieflauf des Antriebs und den anschließenden geregelten Stillstand innerhalb des parametrierbaren Stillstandsfensters oder schalten den Antrieb im Fehlerfall momentfrei. Stoppfunktionen werden durch eine Flanke gestartet und können nicht abgebrochen werden.
Bei der Sicherheitsfunktion SS1 wird der Antrieb von der Sicherheitsfunktion selbst automatisch abgebremst, bei allen anderen Stoppfunktionen wird die Antriebsbewegung nur von der Sicherheitsfunktion überwacht, aber nicht initiiert.
Stoppfunktionen sind gegenüber anderen Sicherheitsfunktionen priorisiert. Dabei hat STO die höchste Priorität:
- STO (höchste Priorität)
- SS1
- SS2 (niedrigste Priorität)
Die Sicherheitsfunktionen können entweder durch lokale Sichere Eingänge oder über Feldbus durch das FSoE Protokoll kommandiert werden.
Die Sicherheitsfunktionen steuern nicht die Antriebsbewegung, sondern überwachen Istwerte und Zustände des Antriebs auf Grenzwerte, die als Sichere Parameter in den Sicherheitsfunktionen anwendungsspezifisch parametriert wurden. Die Antriebsbewegungen werden wie bisher von der Anwendersteuerung kommandiert. Stellt eine aktive Sicherheitsfunktion fest, dass Grenzwerte verletzt werden, schaltet die Sicherheitsfunktion den Antrieb sofort in den sicheren Zustand, der anwendungsspezifisch für diesen Fall parametriert wurde.
Sichere Zustände im Fehlerfall sind zum Beispiel:
- Sicher abgeschaltetes Moment (Safe torque off, STO)
- Sicherer Stopp 1 (Safe stop 1, SS1)
- Sicherer Stopp 2 (Safe stop 2, SS2)
Die Sicherheitsfunktionen werden mit dem Sicheren Parametereditor in der AMK PC Software AIPEX PRO parametriert.
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Die Status der Sicheren Ein- und Ausgänge werden über einen nicht sicheren Weg an die Anwendersteuerung übertragen. |