Einfacher geht’s kaum

Uwe Wiemer

Der Umstieg auf die Sicherheitssensorik fiel (und fällt) auch deshalb leicht, weil es mit der EN 60947–5–3 eine international akzeptierte Norm gibt, die die grundlegenden Anforderungen an „Proximity switches with defined behaviour under fault conditions“ – so lautet der normengerechte Ausdruck für Sicherheitssensoren – festlegt und zugleich die Sensoren in verschiedene Kategorien einteilt, die Auskunft über ihr Verhalten im Fehlerfall machen. Diese PDF-Klassen lassen sich – wenn auch nicht ganz trennscharf – zu den Steuerungskategorien nach EN 954–1 in Bezug setzen. Das erleichtert dem Konstrukteur die Auswahl.

Ein weiteres wichtiges Argument pro Sicherheitssensorik ist die Tatsache, dass die Sensoren tolerant gegenüber Schutztürversatz sind. Darüber hinaus weisen sie aufgrund des berührungslosen und somit verschleißfreien Wirkprinzips eine sehr lange Lebensdauer auch bei harter Beanspruchung und häufiger Betätigung auf. Zudem kann der Anwender auf ein breites Produktspektrum zurückgreifen: Die BNS-Baureihe beispielsweise ist in zahlreichen Bauformen verfügbar. Dazu gehören extrem kompakte Ausführungen, die sich auch in beengten Bauräumen gut unterbringen lassen, und Sicherheitssensoren mit integrierter AS-Interface Safety at Work (AS-i SaW)-Anschaltung.

Auch Spezialausführungen für definierte Einsatzbereiche gehören zum Programm, beispielsweise der BNS 16 LR (Bild 1), der sich von den übrigen Mitgliedern der BNS- 16-Familie dadurch unterscheidet, dass er über zwei aktive Flächen an der rechten und linken Seite des Sensorkopfes verfügt. Die Freigabe erfolgt, wenn beide Flächen betätigt werden. Damit eignet sich der BNS 16 LR für die Stellungsüberwachung an drehbaren, abnehmbaren und seitlich verschiebbaren Doppeltüren von Maschinen und Anlagen.

Der Sicherheitssensor BNS 260 wird den BNS 250 ablösen, der im gesamten Maschinenbau Verwendung findet. Der Konstrukteur, der den neuen Sicherheitssensor einsetzen möchte, braucht seine Konstruktion nicht zu ändern, denn die Befestigungsmaße von BNS 250 und BNS 260 sind identisch. Aber er kann, ebenso wie der Anwender der Maschine, von zusätzlichen Vorteilen profitieren. Der kompakte BNS 260 bietet einen großen Schaltabstand und toleriert auch mehr seitlichen Versatz; d.h. die Schutztür muss nicht sehr genau justiert sein. Eine LED informiert den Betreiber – sofern der Sensor sichtbar montiert ist – über den Betriebszustand. Optional ist eine Ausführung mit Meldekontakt lieferbar; zudem kann der Anwender zwischen Versionen mit Anschlusskabel und Stecker sowie zwischen verschiedenen Schaltsystemen (Öffner/Öffner und Öffner/Schließer) wählen.

BNS 16 LR und BNS 260 arbeiten nach dem bekannten und bewährten Magnetsensor-Prinzip. Die Sicherheitssensorik, die erstmals beim CSS 180 (Bild 2) zum Einsatz kam, nutzt ein Wirkprinzip, bei dem Sensor und Betätiger nach dem Puls-Echo-Verfahren miteinander kommunizieren. Diese Technologie bietet gleich zwei entscheidende Vorteile. Zum einen erlaubt die bidirektionale Kommunikation von Sensor und Betätiger das frühzeitige Erkennen von Schutztürversatz. In diesem Fall wird eine entsprechende Meldung ausgegeben, und der Anwender kann reagieren und die Tür justieren. Der zweite Vorteil ist die vereinfachte Anschaltung und Auswertung. Mehrere CSS-Sensoren können in Reihe geschaltet und über einen einzigen Sicherheitsbaustein ausgewertet werden – ohne Einbußen beim Sicherheitsniveau. In diese Reihenschaltung können auch andere Sicherheitsschaltgeräte integriert werden, die mit der CSS-Technologie arbeiten, zum Beispiel die Sicherheitszuhaltung AZM 200 (Bild 3).

Auf der SPS/ IPC/ DRIVES stellt Schmersal den CSS 34 vor. Dieser quaderförmige Sicherheitssensor zeichnet sich neben den generellen Vorteilen, die die CSS-Technologie bietet, durch einfache Montage und optimale Integrationsfähigkeit in die Maschinenkonstruktion aus. Für die Montage benötigt man nur jeweils zwei Schrauben: Über Langlöcher können Sensor und Betätiger exakt justiert werden. Und bei der Integration in die Umgebungskonstruktion ist der CSS flexibel, weil er mit Abmessungen von 35 x 27 x 102 mm (inkl. Montageplatte) sehr kompakt ist und sich beispielsweise direkt an den handelsüblichen 40-mm-Profilen von Schutzeinrichtungen und Maschineneinhausungen anbringen lässt. Auch in der Anfahrrichtung ist der Sensor variabel: Vier Anfahrebenen sind möglich. Unabhängig von der Anordnung der sensiblen Fläche sind die integrierten LED-Anzeigen immer sichtbar, so dass der Anwender den Betriebszustand des Sicherheitssensors erkennen kann. Auch Sicherheitsschalter gibt es mit CSS-Technologie: Beim AZ 200 übernimmt ein CSS-Sensor die Stellungsabfrage des mechanischen Betätigers.

Ein serielles Diagnose-Gateway für die CSS-Sensorik, das im ersten Schritt für den CSS 34 verfügbar sein wird, rundet die Angebotspalette ab. Das Gateway, das den Profibus-Standard nutzt, erlaubt die einfache Auswertung von Diagnoseinformationen. Damit vereinfacht sich auch auf dieser Ebene die Anschaltung, da man die Diagnosesignale mehrerer Schaltgeräte über dieses eine Gateway auswerten kann. Das spart Montage- und Installationskosten. Auch bei konventionellen Sicherheitssensoren auf Magnetschalterbasis kann man hier sparen: Es stehen Baureihen mit integrierter ASi-SaW-Schnittstelle zur Verfügung, die sich ganz einfach über den Sicherheitsmonitor ins AS-i-Netzwerk integrieren lassen. Selbst die Energieversorgung erfolgt dann über das Bus-Kabel.

cav 456

Fachmesse SPS/IPC/Drives 2005

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Sensorik und Bildverarbeitung auf der Factory Automation