Steuern und sichern in Einem erledigen

Dipl.-Ing. Achim Scharf ist Fachjournalist in München

Derzeit wächst der Markt für Sicherheitstechnik in industriellen Anwendungen durch die Harmonisierung der Sicherheitsnormen innerhalb der EU und in vielen Regionen der Welt überproportional. „Unsere Strategie bei Sicherheitstechnik ist es, Automatisierungstechnik und Sicherheitsanforderungen zu integrieren“, so Thomas Schott. Der Leiter des Bereiches Factory Automation der Siemens AG in Nürnberg will damit sagen, dass Sicherheitstechnik in Zukunft zur Standard-Automatisierung gehört. „Der Automatisierer soll dies als ganz normale Automatisierungsaufgabe sehen und lösen können,“ führt Schott an, „beispielsweise unseren fehlersicheren Steuerungen, Ein-/Ausgabegeräten soIwie Profisafe.“

Siemens hat dazu auf der Basis von Profisafe und der SPS S7 ein neues Sicherheitskonzept entwickelt. Eine redundante oder auch normale Peripherie erfasst die Daten und verarbeitet sie einem Profisafe-Telegramm vor. Diese Telegramme fragt die Steuerung zyklisch ab. Die Zentraleinheit der Steuerung kann neben den Standardfunktionen in einer Zeitebene sicherheitsgerichtete Programme verarbeiten, die in der Sprache Step 7 mit Continous Function Charts programmiert sind. Aus einer Bibliothek mit vorgefertigten und bereits spezifizierten Bausteinen, die einfach grafisch miteinander verschaltet werden, lässt sich solch ein sicherheitsgerichtetes Programm erstellen. Die Abnahme durch die Berufsgenossenschaft oder die entsprechende Prüfstelle wird damit erheblich vereinfacht,

Für Simatic S7-300 und S7-400 stehen seit Jahresbeginn neue fehlersichere CPU zur Verfügung. Per Kopf-Steuerung für die dezentralen Peripheriegeräte ET 200S lassen sich kleine Applikationen sicher automatisieren. Das Interfacemodul IM 151-7 F-CPU für das dezentrale Peripheriegerät ET 200S lässt sich als Kopf-Steuerung direkt vor Ort an der Maschine einsetzen. Diese Anwendungen können so modular aufgebaut und erweitert werden. Die neue Version 5.2 des Softwarepakets „Distributed Safety“ bietet TÜV-zertifizierte Bibliotheken und Beispiele.

Im Profil Profisafe wird der Betrieb von Feldgeräten wie Not-Aus-Taster, Lichtgitter, Verriegelungen über Profibus mit den Steuerungen spezifiziert. „Damit lassen sich auch für Sicherheitsanwendungen die Vorteile der offenen Buskommunikation nutzen,

Profisafe definiert, wie sicherheitsgerichtete Geräte mit Sicherheitssteuerungen kommunizieren, dass sie die Anforderungen bis KAT4 nach EN954, AK6 oder SIL3 erfüllen. Dazu wurde das Protokoll in Profibus DP eingebettet, so dass ein kombinierter Betrieb von sicherheits- und standardmässigen Geräten am Bus möglich ist. „Die Steuerung muss allerdings sichere Programme verarbeiten können und über einen Profibus-DP-Master verfügen“, ergänzt Sicherheitsspezialist Andreas Höll von der Sick AG in Waldkirch. Die Spezifikation des Profisafe-Protokolls wurde von Herstellern, Anwendern, Normungsgremien und Prüfinstituten auf Basis von Standards wie der IEC 61508 gemeinsam erarbeitet. Die azyklische Kommunikation ist kompatibel zu den Übertragungsverfahren nach RS-485, MBP und LWL und mit kurzen Reaktionszeiten sowohl für die Fertigungsindustrie als durch eigensicheren Betrieb auch für die Prozessautomatisierung geeignet. „Vorteilhaft sind insbesondere der Mischbetrieb von sicheren und nicht sicheren Geräten, die große Verbreitung des Profibus, große Anbietervielfalt und die relativ kostengünstige Einbindung von Sicherheitsgeräten durch Redundanz in Software für SIL 1, 2 und 3“, stellt Sicherheitsspezialist Dr. Volker Rohbeck von der Leuze electronic GmbH + Co., Owen, fest. Nachteilig seien die relativ hohen Basiskosten, die aufwendige Vekabelung infolge des durch die Geräte geschleiften Busses sowie die fehlende Stromversorgung über das Buskabel.