Der Stillstand einer Produktionsanlage kann – abhängig von der Dauer – für den Betreiber einen hohen finanziellen Verlust bedeuten. Wird der Stillstand durch die Steuerung verursacht, muß eine meist zeitraubende Suche nach der Fehlerursache gestartet werden, die immer qualifiziertes Personal mit spezifischen Kenntnissen der Steuerung und ihrer Funktionen erfordert.
Dipl.-Ing. Bernhard Kendel
Die vierte Generation sicherheitsgerichteter festverdrahteter Steuerungen ist eine Weiterentwicklung des Planar-Systems Ausführung F und umfaßt alle bewährten Eigenschaften seiner Vorgänger. Neu ist die Selbstdiagnose der Baugruppen und die Kommunikationsfähigkeit der gesamten Steuerung mit anderen Systemen, das heißt, Planar4 verbindet die klassischen Vorteile einer festverdrahteten Steuerung auf höchstem Sicherheitsniveau mit Merkmalen einer speicherprogrammierbaren Steuerung.
Diagnose und Fehleranzeigedefekter Baugruppen
Bisher waren Diagnose und Fehleranzeige defekter Baugruppen mit Hilfe des Mikroprozessors ein „Abfallprodukt“ bei sicherheitsgerichteten speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Jetzt ist dies durch entsprechende Weiterentwicklung auch bei einer festverdrahteten Steuerung (verdrahtungsprogrammierte Steuerung, VPS) möglich geworden: Hinter den Frontplatten des Planar4-Systems im modernen Buchrückendesign verbirgt sich auf jeder Baugruppe neben dem sicherheitsgerichteten Hardwareaufbau das Diagnose- und Kommunikationsmodul DCM, das mit Hilfe eines Microcontrollers alle Funktionen der Baugruppe nachbildet und vergleicht. Im Falle eines Defekts leuchtet auf der Frontplatte der betreffenden Baugruppe eine rote LED mit entsprechender Kennzeichnung auf; die defekte Baugruppe wird damit eindeutig identifiziert. Der Fehlerzustand wird außerdem über zusätzliche getrennte Ausgänge der Baugruppe signalisiert. Diese Signale können entweder über eine Sammelschiene erfaßt oder mit Hilfe eines potentialfreien Kontaktausgangs beliebig gruppiert zusammengefaßt werden, um an geeigneter Stelle (z. B. in der Meßwarte) zur Anzeige zu kommen. Damit zeigen sich die Vorteile von Planar4: Der teure Anlagenstillstand wird begrenzt auf die kurze Zeit, die zum Austauschen der defekten Baugruppe notwendig ist, und der Baugruppenwechsel kann vom Personal ohne spezifische Unterlagen oder eingehende Kenntnisse der Steuerung oder der Anlage durchgeführt werden.
Die sicherheitsgerichteten Baugruppen des Planar4-Systems sind TÜV-geprüft, sowohl nach DIN V 19250 als auch nach IEC 61508, und das Systemkonzept ist zugelassen für die Anforderungsklassen 1…7, entsprechend SIL 4. Es erfüllt damit auch die Anforderungen der DIN VDE 0116 für den Betrieb von Feuerungsanlagen.
Die Verfügbarkeit dieses sicherheitsgerichteten Systems kann nach dem Redundanzprinzip erhöht werden, da sich nun die Baugruppen ohne Entkopplung parallelschalten lassen. Bei dieser Applikation zeigt sich ein weiterer Vorteil: Der zusätzliche Material- und Kostenaufwand für die sonst in zweikanaligen Systemen notwendige Äquivalenzüberwachung entfällt vollständig, diese Überwachung ist integriert durch die Selbstdiagnose und Fehleranzeige des Systems.
Bei Eingangsbaugruppen mit Leitungsüberwachung werden die externen Kreise auf Leitungsschluß oder -bruch überwacht. Unterbrechungen bei elektronischen Leistungsausgängen, zum Beispiel verursacht durch defekte Sicherungen, werden ebenso erkannt. Diese Fehler werden über zusätzliche getrennte Ausgänge signalisiert und ebenfalls über Leuchtdioden auf der Frontplatte gezielt angezeigt, ein Hinweis, daß die Baugruppe nicht ausgetauscht werden muß.
Kommunikationsfähigkeitmit anderen Systemen
Wird in diesen Baugruppenträger dann noch zusätzlich die in Vorbereitung befindliche Kommunikationsbaugruppe eingesetzt, eröffnen sich neue Perspektiven: Die Kommunikation einer festverdrahteten Steuerung mit anderen Systemen. Fehlermeldungen von Baugruppen oder fehlende Baugruppen werden zum Beispiel zu einem Prozeßleitsystem übertragen und dort grafisch dargestellt, alle Ein- und Ausgangssignale der Baugruppen innerhalb der Steuerungen können übertragen und ausgewertet werden, Ereigniserfassung (Wechsel binärer Signale mit Datum und Uhrzeit) ist realisierbar. Vorgesehen sind Datenübertragungen über Ethernet, aber auch nach dem HIBUS- und MODBUS-Protokoll.
Bei Verwendung des Baugruppenträgers mit der Busplatine wird die Kommunikationsbaugruppe auf den Steckplatz 21 gesteckt. Damit werden die Vorteile dieses Baugruppenträgers noch weiter nutzbar: Alle notwendigen Verbindungen mit den anderen Baugruppen sind automatisch über die vorhandene Busplatine hergestellt.
Weitere Informationen cav-255
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