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Profisafe-Schnittstellenmodul erfüllt höchste Sicherheitsanforderungen

Profisafe-Schnittstellenmodul
Profisafe-Schnittstellenmodul von Nord Drivesystems erfüllt die höchsten Sicherheitsanforderungen

Die funktionale Sicherheit von Maschinen und Anlagen ist in der Produktion von zentraler Bedeutung. Mit der Profisafe-Baugruppe Nord SK TU4-PNS für den dezentralen Frequenzumrichter Nordac Flex bietet Antriebsspezialist Nord Drivesystems eine antriebsintegrierte Lösung mit integrierter funktionaler Sicherheit, die Verkabelungsaufwand spart und somit die Kosten reduziert.

Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing, Nord Drivesystems Gruppe, Bargteheide

Inhaltsverzeichnis

1. Profisafe: Sicherheit für Anlagen und Maschinen
2. Not-Halt-Befehlsgeräte ausgewertet
3. Antriebsintegrierte Sicherheitslösung
4. Antriebe sicher bewegen

 

Funktionale Sicherheit gewinnt immer mehr an Bedeutung als ein grundlegender Bestandteil im zeitgemäßen Maschinen- und Anlagendesign. Um Gefährdung von Menschen und Beschädigung von Material zu verhindern, ist es nötig, Maschinen sicher abschalten zu können. Es gilt, den Anwender zu schützen, Risiken zu vermeiden sowie einen störungsfreien Produktionsablauf zu gewährleisten. Hier sind in erster Linie die Antriebssysteme zu nennen. Als Antriebsspezialist weiß Nord Drivesystems um diese Sicherheitsrelevanz. Funktionale Sicherheit ist daher ein unverzichtbarer Aspekt seiner Antriebsysteme. So bietet der Anbieter elektrischer, mechanischer und elektronischer Antriebstechnik mit der Profisafe-Baugruppe Nord SK TU4-PNS in Kombination mit einem motor- bzw. wandmontierten Frequenzumrichter Nordac Flex die Komponenten für eine antriebsintegrierte Lösung. Die sich aktuell im Feldtest befindliche Baugruppe unterstützt die einfache Implementierung von sicheren Reaktionen via Profisafe, beispielsweise mit STO (Safe Torque Off) und SLS (Safely Limited Speed).

Profisafe: Sicherheit für Anlagen und Maschinen

Profisafe ist die weltweit führende und durchgängige Technologie für Sicherheitsanwendungen in der Fertigungs- und Prozessautomatisierung. Mit SIL3 und PLe (Performance Level e) Kategorie 4 erfüllt das fehlersichere Kommunikationsprotokoll die höchsten Sicherheitsanforderungen. Profisafe ist eine zusätzliche Sicherheitsschicht auf der Feldbus-Anwendungsschicht zur verlässlichen Übertragung sicherheitsrelevanter Daten, bei der Störungen in der Kommunikation entdeckt und behoben werden, und Sicherheitsfunktionen nur dann ausgelöst werden, wenn entsprechende Störungen auftreten. Die Profisafe-Sicherheitsdaten werden in den Nutzdaten der Standardkommunikation unabhängig vom Profinet-Übertragungskanal übertragen, der unterhalb der Sicherheitsschicht als „Black Channel“ bezeichnet wird.

Die sicherheitsgerichtete Protokollerweiterung Profisafe für Profinet ermöglicht es, in einem einzigen Netzwerkkabel Standard- und sicherheitsgerichtete Informationen zwischen der übergeordneten sicherheitsgerichteten Maschinen- oder Anlagensteuerung und den Antrieben mit integrierter funktionaler Sicherheit zu übertragen. Der Verzicht auf die klassische hartverdrahtete Sicherheitstechnik spart Verkabelungsaufwand und reduziert somit die Kosten. Weiterhin macht die Vernetzung via Profisafe umfassende sicherheitsgerichtete Maschinendaten zugänglich und global verfügbar. Um auch den direkten Anschluss von sicherheitsgerichteten Lichtgittern oder Not-Halt-Befehlsgeräten zu ermöglichen, verfügt die Profisafe-Baugruppe über sicherheitsgerichtete Eingänge.

Not-Halt-Befehlsgeräte ausgewertet

Mit diesen Eingängen werden die Not-Halt-Befehlsgeräte in der Anlage ausgewertet. Somit sind auch die Statusinformationen über alle Schaltzustände der Not-Halt-Befehlsgeräte in der übergeordneten Anlagensteuerung verfügbar. Darüber hinaus können aber auch komplexe sichere Bewegungsfunktionen gemäß der IEC 61800–5 unter Einsatz der Profisafe-Baugruppe in das Nord-Antriebssystem implementiert werden. Durch sichere in den Antrieb integrierte Bewegungsfunktionen lässt sich der Aufwand für die Sicherheitstechnik der gesamten Maschine deutlich reduzieren. So ist es beispielsweise mit SLS (sicher reduzierte Geschwindigkeit) möglich, an einer Werkzeugmaschine sicher bei geöffneten Schutztüren zu arbeiten. Diese Funktion erfordert eine vollständig sichere Antriebsachse, bestehend aus Getriebe, Motor, Frequenzumrichter und Geber.

Antriebsintegrierte Sicherheitslösung

Mit dem Profisafe-Schnittstellenmodul in Verbindung mit einem Frequenzumrichter stellt der Hersteller eine antriebsintegrierte Lösung bereit, die allen Anforderungen an die funktionale Sicherheit gerecht wird. Die Integration der Sicherheitsfunktionen in den Antrieb bietet zahlreiche Vorteile gegenüber einer Antriebslösung mit diskreter Sicherheitstechnik. So sind die Reaktionszeiten der Safety-Applikation im Vergleich zu externer Antriebssicherheit kürzer, es wird weniger Bauraum benötigt und die Anzahl an externen Sicherheitskomponenten ist geringer. Auch wird der Verdrahtungsaufwand auf ein Minimum reduziert, da nur ein Netzwerkkabel erforderlich ist. Weiterer Pluspunkt ist die globale Verfügbarkeit der sicherheitsgerichteten Maschinendaten.

Antriebe sicher bewegen

Die Optionsbaugruppe SK TU4-PNS unterstützt die einfache Implementierung von sicheren Reaktionen via Profisafe. Funktionen wie SLS (Safety Limited Speed), SSR (Safe Speed Range), SDI (Safe Direction), SOS (Safe Operation Stop) und SSM (Safe Speed Monitor) lassen sich integrieren und erweitern die sicheren Stoppfunktionen der Antriebe. Damit bietet die Profisafe-Baugruppe umfassende Sicherheit für den zuverlässigen Betrieb von Anlagen und Maschinen. Zusammen mit einer sicheren PLC kommuniziert die Antriebselektronik so zuverlässig im Profinet. Die Profisafe-Busschnittstelle überwacht die sichere Einhaltung der Grenzwerte und stellt die sicheren Ein- und Ausgänge bereit. Bei Über- oder Unterschreiten eines Grenzwerts schaltet die Busschnittstelle in einen sicheren Zustand. Alle Ausgänge werden spannungsfrei geschaltet, Eingangsinformationen werden zurückgesetzt und an die übergeordnete sicherheitsgerichtete Steuerung übertragen. Diese ist für den Einsatz der Profisafe-Baugruppe grundsätzlich erforderlich. jg

www.nord.com

Details zum Nordac-Flex-Frequenzumrichter von Nord Drivesystems
hier.pro/7wVmQ

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