Digitale I/O-Module im Taschenformat

Die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG bildet die rechtliche Grundlage für die Sicherheitstechnik im Maschinen- und Anlagenbau. Wenn es um die Reduzierung von Risiken und die Vermeidung von Gefahr für Mensch und Umwelt geht, sind Lösungen gefragt, die hohen Anforderungen und gesetzlichen Vorgaben entsprechen. Generell gehören der sichere Betrieb und die Minimierung von Ausfallzeiten zu den wichtigsten Zielen im Maschinen- und Anlagenbau. Von entscheidender Bedeutung ist es auch, exakte Statusanalysen der Anlage zu bekommen, um sie im Störungs- und Servicefall schnell wieder hochfahren zu können.

Die detaillierte Kenntnis der im Rahmen der Maschinensicherheit anzuwendenden Normen, wie EN ISO 13849, EN 62061, IEC 61508 und EN 60204, ist für eine erfolgreiche Entwicklung von sicherheitsgerichteten Komponenten unabdingbar. Hier zählt nicht nur das isolierte Wissen um den Inhalt einer einzigen relevanten Norm, sondern vielmehr die Kenntnis der Normenzusammenhänge. Typische sicherheitsgerichtete Komponenten in der Maschinenautomatisierung sind die Sicherheitssteuerung (SPS), sichere I/O-Module, sichere Sensorik und Aktorik.

Sicherheitsprotokolle wie Profisafe und Fail-Safe-over-Ethercat (FSoE) gewährleisten in modular aufgebauten Systemen, dass Maschinen in einem sicheren Zustand betrieben bzw. bei einem Fehler in einen sicheren Zustand überführt werden. Dazu kommuniziert die Sicherheitssteuerung über das Bussystem mit den sicheren digitalen I/O-Modulen, welche sich einfach in eine Standard-U-Remote-Station integrieren lassen. Diese Integration reduziert den Aufwand zur Auslegung und Implementierung eines Sicherheitskonzeptes erheblich, Stand-alone-Module werden eingespart.

Das modulare Remote-I/O-System U-Remote ergänzt Weidmüller jetzt um zwei Sicherheitsmodule, die 4DI/4DO-Module und 8DI-Module, jeweils für Profisafe oder FSoE. Mit den sicheren Ein- und Ausgangsmodulen können über die beiden P- oder N-schaltend parametrierbaren Ein- und Ausgänge, Anlagenteile selektiv abgeschaltet werden. Anwender haben dabei stets den aktuellen Systemstatus der Maschine oder Anlage im Blick. Selbst nach dem Auslösen eines Nothalts bleibt der aktuelle Anlagenstatus abrufbar – unabhängig von der Größe der Sicherheitsapplikation. Das ermöglicht zuverlässige Diagnosen und beschleunigt den Wiederanlauf der Produktion. Das 4DI/4DO-Modul ist mit einer Baubreite von 11,5 mm besonders schmal, es verfügt dabei über je einen sicheren Ein- und Ausgang. Diese Systemvorteile ermöglichen in Verbindung mit einer Sicherheitssteuerung eine sehr kompakte Auslegung der jeweiligen Sicherheitsarchitektur, bisherige Vorschaltgeräte sind nicht notwendig. Die Parametrierbarkeit des Moduls reduziert die Zahl der Varianten erheblich und beschleunigt die Modulauswahl. Dadurch lassen sich Engineeringprozesse schneller gestalten und die Kapitalbindung am Lager deutlich reduzieren. An den Eingängen der Sicherheitsmodule lassen sich Not-Aus-Kreise sowie Lichtvorhänge problemlos anschließen, ausgangsseitig schalten die Module Schütze und Motoren fehlersicher ab. Es findet jederzeit eine Übermittlung des Maschinenstatus an die Steuerung statt, sodass diese nach der Problembehebung schnell den Wiederanlauf vornehmen kann. An den Eingängen der 4DI/4DO- und 8DI-Module lassen sich beispielsweise Not-Aus-Ketten anschließen und somit der hohe Sicherheitslevel SIL CL 3 gemäß EN IEC 62061 sowie der Performance Level e gemäß EN ISO 13849-1 erzielen.

Anwender können eine Statusabfrage und Ferndiagnose über den U-Remote-Webserver vornehmen, das geschieht entweder lokal vor Ort über die USB-Schnittstelle oder über den Feldbus. Mit dem Webserver lässt sich der Status der sicheren I/O-Module jederzeit und plattformübergreifend im Blick behalten – ohne Einbußen an die Sicherheitsintegrität des jeweiligen Systems. Selbstverständlich verfügen beide Sicherheitsmodule über die Systemvorteile des Remote-I/O-Systems U-Remote, wie Statusanzeigen und Diagnosen über LEDs, die an jedem Kanal direkt am Leiteranschluss positioniert sind. Verdrahtungsfehler oder auch ein Kabelbruch lassen sich sekundenschnell und unmittelbar lokalisieren. Vorkonfektionierte Leitungen beschleunigen die Installation und vermeiden Fehler, die Systemhandhabung wird erleichtert und Fehlerkorrekturen bei der Inbetriebnahme lassen sich deutlich minimieren.

Sichere Einspeisemodule runden das Angebot an Sicherheitsmodulen im Remote-I/O-System ab. Mit ihnen lassen sich diskrete Sicherheitslösungen mit schnellen Reaktionszeiten realisieren. Die Einspeisemodule besitzen wesentliche Features wie die Einbindung von Not-Aus-Kreisen sowie Drahtbruch- bzw. Kurzschlusserkennung. Mit den sicheren Einspeisemodulen lassen sich die Sicherheitsniveaus SIL CL 3 gemäß EN 62061 sowie Kategorie 4 und PL e gemäß EN ISO 13849-1 realisieren.

Durch das sicherheitsgerichtete schnelle Abschalten der nachfolgenden Ausgangsmodule erreichen die Einspeisemodule eine sehr hohe Sicherheit bei optimaler Kontrolle. Alle Eingangssensoren werden über getrennte Spannungspfade autark versorgt und signalisieren der Steuerung den aktuellen Zustand der Maschine oder Anlage. Der Wiederanlauf erfolgt wahlweise durch manuellen Start oder Autostart-Funktion. Die sicheren Einspeisemodule lassen sich an jeder beliebigen Stelle im Sicherheitssegment einsetzen. Sie schalten nachfolgende Ausgangsmodule präzise ab, der Einsatz einer Sicherheits-SPS entfällt. Mit den sicheren Einspeisemodulen können Anwender ein kaskadierendes Abschalten von Ausgangskreisen realisieren.

Das modulare Remote-I/O-System U-Remote zeichnet sich durch eine steckbare Anschlussebene, eine hohe Packungsdichte sowie eine hohe Performance aus und steht somit für hohe Effizienz und Produktivität. Weitere Eigenschaften sind: schlanke Planung, einfache Installation, schnelle Inbetriebnahme und Vermeidung von Stillständen.

Dezentrale Sicherheitseinrichtungen im Maschinen- und Anlagenbau lassen sich mit dem Remote-I/O-System U-Remote zu einem ganzheitlich kooperierenden Sicherheitssystem vernetzen. Damit werden Investitionen geschützt, Mitarbeiter abgesichert und die Wertschöpfung der Anlage gesteigert.

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Teamleiter Produktmanagement Remote I/O-Systeme,

Weidmüller