Lesedauer: min
Funktionale Sicherheit für Antriebsanwendungen

Nov 18, 2019 | Arbeitsschutz

Funktionale Sicherheit für Antriebsanwendungen

Sicher in drei Schritten

Mit den neuen Motion Controllern aus der Generation V 3.0 will sich Faulhaber den antriebstechnischen Herausforderungen der Zukunft stellen. Weil in dieser Hinsicht ein hoher Augenmerk auf der Safety liegt, holte sich das Unternehmen einen Partner an Bord. So kam das Produkt innerhalb von nur zwei Jahren zur Serienreife.

(Bild: Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG)

Die Ansätze von Industrie 4.0 und die damit verbundene direkte Vernetzung von Menschen, Maschinen und Produkten hat für die Antriebssteuerung weitreichende Konsequenzen. Auch in puncto Sicherheit. Die Crux: eine normgerechte und manipulationsresistente Sicherheit darf nicht im Widerspruch zur Verfügbarkeit der Maschine selbst stehen – denn kurze Stillstandzeiten sind auch in Zukunft ein wichtiger Erfolgsfaktor in der Produktion. Der neue Motion Controller von Faulhaber sollte daher zwei Herausforderungen auf einen Nenner bringen: die Beibehaltung hoher Verfügbarkeit sowie möglichst hohe Sicherheit für die Menschen, die die Maschinen bedienen.

Wo STO die beste Wahl ist

Eine integrierte, redundante Sicherheitsabschaltung nach dem STO-Prinzip sollte das gewährleisten. Dabei wird die Ansteuerung zum Motor sofort unterbrochen, wenn z.B. vom Bediener durch ein Lichtgitter gegriffen wird. Auf diese Weise kann der Motor keine Drehmoment bildende Energie mehr liefern. Wichtig ist das etwa in sicherheitsrelevanten Anwendungen an Bestückautomaten, wo Bediener häufig in die Maschine eingreifen müssen. Solche Gefährdungspotenziale gilt es von vornherein zu identifizieren und zuverlässig sowie sicherheitsgerichtet zu beherrschen. STO kann also überall dort eingesetzt werden, wo der Antrieb durch das Lastmoment oder durch Reibung innerhalb einer ausreichenden Zeitspanne selbst zum Stillstand kommt, oder wenn das Austrudeln des Antriebs keine sicherheitstechnische Relevanz hat. In Kombination mit einer sicheren Bremse (SBC) wäre auch eine Anwendung in Vertikalachsen möglich. STO ist folglich gegenüber herkömmlicher Sicherheitstechnik auf Basis von elektromechanischen Schaltgeräten immer dann die beste Wahl, wenn beim Anlagenbau der Platz für separate Komponenten knapp ist, und der Aufwand für deren Verdrahtung und Wartung zu groß. Ein weiterer Vorteil: Wegen der schnellen elektronischen Schaltzeiten hat die Funktion eine kürzere Reaktionszeit als die elektromechanischen Komponenten einer herkömmlichen Lösung. Gerade bei hochintegrierten Systemen kann das ein unschlagbarer Vorteil sein. Und aufgrund der – ebenfalls im STO-Prinzip vorgesehenen – Wiederanlaufsperre, wird unter anderem auch ein ungefährdetes Arbeiten bei offener Schutztür oder an Maschinen und Anlagen mit bewegten Achsen möglich. Passende Eigenschaften für die neu entwickelten Motion Controller, da diese vor allem im Bereich Robotik, Pick&Place, industriellem Geräte- und Sondermaschinenbau sowie in der Automatisierungstechnik Einsatz finden.

Experten-Eskorte im Projekt

Um die STO-Funktion in die neuen Antriebscontroller integrieren zu können, holte sich der Antriebshersteller mit der Firma Systemtechnik Leber einen Experten für Systems Engineering und Sicherheit an Bord – denn das Projekt war für das Faulhaber das erste im Bereich der funktionalen Sicherheit. Systemtechnik Leber ist spezialisiert auf Elektronikentwicklungen und zählt bereits seit 2013 TÜV-zertifizierte Functional Safety Engineers zum Mitarbeiterstamm. „Es war uns wichtig, das Projekt von jemandem begleiten zu lassen, der bereits Erfahrung damit hat – gerade im regulatorischen Umfeld“, so Volker Hausladen, Produktmanager Antriebssysteme bei Faulhaber. Dass Leber zudem nicht nur beratend tätig war, sondern auch die technische Umsetzung – und damit die Produktentwicklung selbst – begleiten konnte, war schließlich ausschlaggebend für die Zusammenarbeit.

Seiten: 1 2 3Auf einer Seite lesen

Autor:
Firma:

MARKT – TRENDS – TECHNIK

Weitere Beiträge

Das könnte Sie auch interessieren

Familienzuwachs beim digitalen Zwilling

Der Digital Twin und die virtuelle Inbetriebnahme erhalten in modernen Produktionsumgebungen immer mehr Gewicht. Dass dafür nicht nur Software, sondern auch die richtige Hardware nötig ist, will das Unternehmen Machineering mit der FieldBox 1 unterstreichen. Jetzt wurde diese Hardware-Basis für moderne Simulation in zwei unterschiedlichen Leistungsvarianten vorgestellt.

mehr lesen

Künstliche Intelligenz optimiert Predictive Maintenance

Mit dem Ziel, genauere und schnellere Prognosen in der vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance) zu erstellen, integriert Endian künstliche Intelligenz (KI) in seine IIoT-Lösung Endian Connect Platform: Über einen Knowledge Graph werden Informationen aus unterschiedlichen Datenbanken zusammengeführt, um möglichst exakte Prognosen über zukünftige Maschinenzustände zu berechnen.

mehr lesen

Datenanalytik für den optimalen Gebäudebetrieb

In jeder Sekunde erzeugen Aktoren, Sensoren, Zähler, Geräte, Anlagen und Systeme der Gebäudetechnik riesige Mengen an Daten. Bisher wurde nur ein kleiner Teil davon für Optimierungen im Gebäudebetrieb genutzt. Mit der zunehmenden Digitalisierung ist es möglich, Gebäude mit Hilfe dieser Daten zum Sprechen zu bringen. Für Betreiber und Facility-Manager ergeben sich damit enorme Optimierungschancen. Voraussetzung ist, dass sie verstehen, was das Gebäude mitzuteilen hat. Hier bieten digitale Services wie technisches Monitoring die notwendige Unterstützung.

mehr lesen
Wartung der Sicherheitsbeleuchtung per App

Wartung der Sicherheitsbeleuchtung per App

Über eine einfach zu bedienende App kann durch das NaveoPro-System von ABB die komplette Sicherheitsbeleuchtungsinstallation eingerichtet, gewartet und gesteuert werden. Der dadurch gewonnene Echtzeit-Überblick über alle Systeme spart Zeit, ermöglicht eine bessere Wartungsplanung und
erhöht die Sicherheit im Gebäude.

mehr lesen

Anlagentransparenz mit IO-Link

Die Steigerung der Anlagenverfügbarkeit bei einer gleichbleibend hohen Qualität der produzierten Produkte ist eine wesentliche Anforderung im Maschinen- und Anlagenbau. Dafür sind Transparenz im Produktionsprozess und die hervorragende Konstruktion der Maschinen essenziell. Die kontinuierliche Messwerterfassung überwacht den Fertigungsprozess genau. Das ermöglicht eine schnelle Reaktion auf Veränderungen, was zu stabilen Fertigungsabläufen und guten Resultaten führt. Sensoren erfassen eine Vielzahl von Messwerten in der Anlage. Für deren Weiterleitung zu den übergeordneten Steuerungssystemen ist IO-Link sehr gut geeignet.

mehr lesen

Elektronik für verteilte KI zur sensorbasierten Prozess- und Zustandskontrolle

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) investiert aktiv in die Entwicklung neuer Elektroniksysteme und fördert dabei Verbundforschungsprojekte, die signifikant zur Umsetzung des Zukunftsprojekts Industrie 4.0 beitragen. Ziel des vom BMBF geförderten Gesamtprojekts KI-Predict ist die Nutzung von Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) auf unterschiedlichen Ebenen des Produktionsprozesses als Basis für die zustandsbasierte, prädiktive Wartung von Produktionsanlagen und die Überwachung der Produktqualität direkt im Produktionsprozess. An diesem Projekt sind insgesamt sieben Partner beteiligt: unter ihnen das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS mit der Entwicklung eines Sensor-Interface ASICs. Das Besondere daran: Es ist auf Sensoren für Condition-Monitoring und Echtzeit-Prozesskontrolle abgestimmt und ermöglicht eine energieeffiziente Feature-Extraction und Signalverarbeitung direkt am Sensor.

Kaefer übernimmt Wood Group In­dus­tri­al Ser­vices

Mit der Über­nah­me des In­dus­trie­dienst­leis­tungs­ge­schäfts (Wood Group In­dus­tri­al Ser­vices) von der John Wood Group PLC, kann die Kaefer-Grup­pe ihre Markt­po­si­ti­on in Groß­bri­tan­ni­en und Ir­land stärken.

Knowledge Day in Blaubeuren

Auf dem Knowledge Day in Blaubeuren erhalten Teilnehmer unter anderem praxisorientierte Einblicke in die Themen Predictive Maintenance und MES.