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Konfigurierbare Kleinsteuerung für effiziente Automatisierungsprojekte

Funktions-Multitalent für Sicherheit
Konfigurierbare Kleinsteuerung für effiziente Automatisierungsprojekte

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Die Produktfamilie der konfigurierbaren sicheren Kleinsteuerungen Pnozmulti 2 von Pilz überwacht mannigfaltige Sicherheitsfunktionen in Maschinen und Anlagen und steht für maximale Sicherheit auch in der Prozessindustrie. Je nach Anwendung deckt die konfigurierbare Kleinsteuerung eine Sicherheitsrange bis zu PL e/Cat. 4 nach EN ISO 13849-1 bzw. SIL CL 3 nach EN/IEC 62061 ab. Pnozmulti 2 beruht auf einer modularen Hardwareplattform und bietet die Basisgeräte Pnoz m B0 und Pnoz m B1.

Ein breites Portfolio an Erweiterungsmodulen, zum Beispiel zur Überwachung von Not-Halt, Schutztüren, Lichtgittern, Zweihand, Pressensicherheitsventilen, bis hin zu Motion-Monitoring-Funktionen genügen den sicherheitsrelevanten Anforderungen. Insbesondere die sicheren Analogeingangsmodule Pnoz m EF 4AI erfüllen Aufgabenstellungen im Bereich Prozess- und Verfahrenstechnik. Mit dem Analogeingangsmodul von Pilz lassen sich beliebige Prozessvorgänge sicher bis SIL 3 nach IEC 61511 erfassen und überwachen. Dazu stehen im Softwaretool der konfigurierbaren Kleinsteuerung, dem Pnozmulti Configurator, Software-Bausteine für Analogeingang, Plausibilität, Skalierung und arithmetische Funktionen bereit. Sie machen die Projektierung zum einen einfacher, aber auch vor allem schneller. Grenzwert und Bereichsüberwachung sind mit wenigen Mausklicks parametrierbar.

Schnell und exakt reagieren

Über das eigenständige Modulprogramm (mIQ) lassen sich Werte feingranular einstellen, direkt im Modul schnell verarbeiten und Prozesse sicher und auch exakt überwachen. Zuverlässig überwacht werden unter anderem Druck, Temperatur, Durchfluss, Distanz und Füllstand oder auch Seilgeschwindigkeit und -belastung. Dazu kommen Prozessabläufe, die Kraftzustände, Biegevorgänge oder Wegmessung einschließen.

Auch können Anwender des Modulprogramms mIQ schnelle Reaktionszeiten umsetzen, da alle Befehle dezentral im Modul verarbeitet werden. Bei der Konfigurierung lassen sich die analogen Messwerte in numerische Größen mit beliebiger Maßeinheit skalieren. Die Grenzwert-, Bereichs- oder Arbeitsbereichsüberwachung ist über das Softwaretool parametrierbar. Die Auslegung gewährleistet, dass der Standardmessbereich von Sensoren sicher eingehalten wird, damit verbreitete Industriestandards einfach anwendbar sind.

Die Diagnose fest im Blick

Dem Anwender stellt das Analogeingangsmodul vier voneinander unabhängige, sichere analoge Stromeingänge von 4 bis 20 mA mit einer Auflösung von 15 Bit plus Vorzeichen zur Verfügung. Der Messbereich liegt bei 0 bis 25 mA. Geeignet sind die analogen Eingänge für den Anschluss von Messumformern oder Gebern mit standardisierten Stromsignalen. Die arithmetischen Funktionen wie Mittelwertbildung, Differenzdruckberechnung u.a. erleichtern den Einsatz und ermöglichen eine exaktere und schnellere Diagnose. Es können bis zu sechs Analogwerte pro Modul an einen Feldbus übergeben werden, sodass schneller in den Prozess eingegriffen werden kann, wenn nötig.

In Kombination mit der Visualisierungssoftware Pasvisu, auch von Pilz, können Analogwerte angezeigt und ausgewertet werden. Weniger Stillstandszeiten, eine schnellere Projektierung und Inbetriebnahme sind Output. Im Verbund mit der webbasierten Visualisierungssoftware lassen sich Automatisierungsprojekte mit Pnozmulti 2 konfigurieren, visualisieren und es kann der volle Funktionsumfang genutzt werden. Betreiber und Servicepersonal erhalten lokal und via Fernzugriff einen umfassenden Überblick über die gesamte Anlage einschließlich zahlreicher Diagnosemöglichkeiten. Dadurch sind Fehler oder Störungen schnell detektier- und behebbar, Stillstandzeiten sinken.

Einsparpotenziale bei Projektierung

Über die Analogmodule hinaus unterstützt das Softwaretool Pmozmulti Configurator Anwender in der Prozessindustrie bei der Projektierung, Dokumentation und Inbetriebnahme. Die erforderlichen Funktionsbausteine brauchen lediglich ausgewählt zu werden um per drag & drop die gewünschten Verknüpfungen herzustellen. Das Programm prüft jede Aktion dann eigenständig auf Plausibilität. Und beim frühzeitigen Erkennen von Fehlern bei Projekten: Ab der Version 10.9 prüft ein Offline-Simulationsprogramm im Pnozmulti Configurator das fertig erstellte Projekt am Rechner, bevor noch das neu erstellte Programm an der Maschine seine Funktionsfähigkeit unter Beweis stellen muss. Das Simulationsprogramm spürt Logikfehler bereits im Vorfeld der Inbetriebnahme auf. Simuliert wird quasi der echte Ablauf bei laufender Maschine – offline und ohne Hardware-Einsatz, sozusagen schon im Büro.

Einfach simulieren

Simuliert und überprüft werden die Logik-verbindungen, um Abbruch, Stillstände und Zeitverlust beim ersten Einsatz auf der Anlage zu vermeiden. In einem Programmteil wird etwa die Verbindungslinie zwischen zwei Funktionsbausteinen vergessen. Praktisches Beispiel: Ein Not-Halt-Taster als Eingang steuert einen Ausgang an in der Konfiguration. Dazwischen sind noch andere Funktionsbausteine, also andere Linien, eingeplant. Wird eine Linie vergessen, passiert später nichts beim Betätigen des Not-Halt. Die Simulation setzt hier also schon bei der Entwicklung an. Über die Möglichkeit der Simulation stellen Anwender sicher, dass die Sicherheitssteuerung noch vor dem Live-Einsatz „fehlerfrei konfiguriert“ und die korrekte Funktion der Programmlogik verifiziert ist. Die Simulation unterstützt Anwender, den Überblick darüber zu behalten, ob die Konfiguration korrekt ist, vor allem bei mehr als zwei, drei Sicherheitsfunktionen an der Maschine.

Einfache Logikelemente, Zähler, Betriebsarten wie z. B. Dauerzyklus werden im ersten Schritt automatisch berechnet. Darüber hinaus ist auch eine Simulation der Gesamtapplikation möglich, wenn Elemente, die nicht simuliert werden können, durch Forcen der Ausgänge (festes Vorgeben des Signalzustands) in den erforderlichen Zustand versetzt werden. Es brauchen nicht alle Eingänge definiert zu werden. Ein besonderes Feature: In der Simulation von Pilz kann die Taktzeit einer Maschine vorgegeben werden, sie hat einen Zeitregler integriert. Zeitabläufe lassen sich simulieren, etwa die Sekunden, die eine Achse braucht, um in Position zu kommen.

Ob Analogmodule für ein sicheres und exaktes Prozessablauf-Management oder Software für die Simulation – trotz wachsender Maschinengröße und steigendem Automatisierungsgrad der Maschinen müssen Anwenderprogramme überschaubar und handhabbar bleiben. Kleinsteuerungen wie Pnozmulti 2 leisten aufgrund ihres Funktionsumfangs ihren Beitrag für die bei gleichzeitig anwenderfreundlichem Handling der Sicherheit.

Pilz GmbH & Co.KG, Ostfildern


Autor: Andreas Volland

Produktmanager Kleinsteuerungen,

Pilz



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