Standardanwendungen und Sicherheitsfunktionalitäten werden im Maschinenbau bislang auf unterschiedlichen Steuerungseinheiten realisiert. Baumüller integriert beides in einer skalierbaren Plattform.
„Bei allen Forderungen an die Sicherheit der Maschine steht immer auch der Wunsch nach mehr Wirtschaftlichkeit im Fokus des Maschinenbauers und -betreibers“, sagt Herbert Heßlinger, Geschäftsführer der Baumüller Anlagen-Systemtechnik GmbH & Co. KG in Nürnberg. „Insofern hätten wir die integrierte Plattform auch ohne die Neue Maschinenrichtlinie entwickelt, auch wenn diese eine höhere Nachfragen nach solchen Systemen begünstigen wird.“
Integriert hat das Unternehmen auf der Hardware-Steuerungsplattform b maXX-safePLC Standard- und Safety-Anwendungen für die Sicherheitsintegritätsstufen bis SIL 3, und zwar mit einem durchgängigen, einheitlichen Konzept der logischen Datenkopplung. Ein solches Konzept wurde in dieser Form bislang noch nicht auf dem Markt realisiert. Bislang werden SIL-3-Applikationen häufig auf autarken Steuereinheiten umgesetzt, getrennt von den Steuereinheiten für die Standardanwendungen. Das Resultat: Die Kopplung dieser beiden Ebenen erweist sich als aufwändig, zudem muss man Einbußen hinsichtlich der Flexibilität in Kauf nehmen.
„Die Reduktion der Komplexität verschafft modernen Automatisierungskonzepten den entscheidenden wirtschaftlichen Vorteil“, argumentiert Heßlinger. „Die Systemkosten werden mit unserer Lösung für zentrale und dezentrale Automatisierungsstrukturen erheblich reduziert, weil durch den Verzicht auf eine zusätzliche Add-on-Sicherheitslösung auch auf zusätzliche externe Sicherheitstechnikkomponenten wie zum Beispiel klassische Not-Ausschaltgeräte verzichtet werden kann.“
Außerdem kann die Unfallquote beim Betrieb industrieller Maschinen reduziert werden, da Maschinen und Anlagen im Falle eines Zugriffs durch den Bediener zuverlässig in den sicheren Betrieb versetzt werden können und somit keine Verletzungsgefahr mehr besteht. Das Rüsten kann ebenfalls schneller, einfacher und effizienter ablaufen. Daraus resultiert wiederum eine erhöhte Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit. Manipulationen an Schutzeinrichtungen sind nahezu ausgeschlossen. „Die Wertschöpfung liegt also nicht nur bei einzusparenden Komponenten, sondern bereits beim Engineering der Maschine und besonders in der Produktion durch kürzere Rüstzeiten“, so Heßlinger.
Das Unternehmen setzt dies mit Hilfe der Automatisierungsplattform b maXX SafePLC um. Mit ihr lässt sich die Sicherheitstechnik skalierbar in die Standardautomatisierung einer Maschine oder Anlage integrieren. Die in der Standardautomatisierung zur Verfügung stehenden Ressourcen werden dabei konsequent genutzt, um alle Automatisierungskomponenten inklusive der Kommunikation mit Sicherheitsfunktionalitäten auszurüsten. Dieses Konzept erfasst zentrale, modular dezentrale und hybride Automatisierungsstrukturen auf Basis der Echtzeit-Ethernet-Technologie (EtherCAT) und spiegelt sich in jedem Bereich der Anwendung wider. Die Übertragung von fehlersicheren und nicht-fehlersicheren Daten erfolgt also über das gleiche Netzwerk. Die Erstellung einer sicheren Automatisierungslösung wird durch das Engineering-Framework ProMaster vereinfacht, wobei die Kosten reduziert und das Time-to-market verkürzt werden können. Einmal erstellte Applikationen stehen als hersteller- oder anwenderspezifische Bibliotheken zur Verfügung und lassen sich nach Belieben multiplizieren. „Das Rad muss also nicht neu erfunden werden“, sagt der Geschäftsführer.
Die SIL-3-Safety-Steuerungen wird laut Heßlinger durch eine redundante zweikanalige Prozessorarchitektur realisiert. Für jeden dieser Prozessoren wird aus der sicheren Applikationssoftware durch zwei diversitäre Compiler ein eigener Code generiert. So gewährleisten die beiden Prozessoren einen sicheren Programmablauf. Bei der b maXX-safePLC hat der Hersteller den ersten Prozessor zusätzlich mit einem Laufzeitsystem für Standard-Applikationen ausgestattet. Dieses wurde rückwirkungsfrei zur SIL-3-Anwendung realisiert. „Aus unserer Sicht wird eine solche integrierte Sicherheitstechnik bei vielen Maschinen mittelfristig eine Selbstverständlichkeit sein“, ist Heßlinger überzeugt. Er erwartet daher konkrete Projekte in allen Bereichen des Maschinenbaus.
Sabine Koll Journalistin in Böblingen
Erstellte Applikationen stehen in einer Bibliothek bereit
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