Um zusätzliche Funktionen der Kategorie 4 nach EN ISO 13849-1 zu erfüllen, lässt sich die safePXV-Sensortechnologie oder WCS-Technologie mit einer sicheren Auswerteeinheit PUS-F161-B** kombinieren. (Quelle: Pepperl+Fuchs)
Je höher der Automatisierungsgrad, desto mehr autonome Systeme werden in der Intralogistik eingesetzt. Das Spektrum reicht vom kleinen Bot über den selbstfahrenden Shuttle oder Gabelstapler bis zu ausgedehnten Hängebahnen und riesigen Krananlagen. Die Maschinen müssen in der Bewegung nicht nur die Sicherheit der Menschen in ihrem Aktionsradius gewährleisten, sondern auch jeden kollisionsbedingten Sachschaden vermeiden und zudem möglichst schnelle, reibungslose Abläufe ermöglichen.
Um diese Anforderungen zu erfüllen, benötigt die Steuerung sichere Sensordaten zur Absolutposition, die redundant – durch Abgleich zwischen verschiedenen Sensoren oder Technologien – erhoben wurden. Das fordert auch die EU-Richtlinie 2006/42/EG, die ab 2027 durch die Europäische Maschinenverordnung ersetzt wird. Die herkömmliche Lösung sieht die Mehrfachauslegung der Geräte vor, was unweigerlich zur Steigerung von Komplexität und Kosten führt. Der Aufwand lässt sich jedoch reduzieren, wenn stattdessen Systeme mit intrinsischer Redundanz verwendet werden. Das Portfolio von Pepperl+Fuchs bietet solche Lösungen für unterschiedliche Einsatzgebiete.
Ein Sensor für die x-Achse genügt
Auf der Verfahrachse lässt sich die sichere Absolutposition mit einem einzelnen Sensor ermitteln, wenn das System intern mehrere Redundanzebenen aufweist. Bei den kameragestützten Sensoren der Baureihen safePGV und safePXV wird dies unter anderem durch Mehrfarbigkeit erreicht. Als Maßgrundlage dienen die dreifarbigen, 15 mm × 15 mm großen Codes eines DataMatrix-Bandes. Sie sind entweder auf einem selbstklebenden Band aus stabilem Kunststoff oder auf Metall-Code-Leisten aufgebracht, die starker mechanischer Beanspruchung widerstehen. So liefern sie selbst in Kreuzungsbereichen, wo sie ständig überfahren werden, robuste Code-Informationen.
Die farbigen Codes werden von einer Kamera mit roter und blauer LED-Beleuchtung abwechselnd detektiert. Rot und Blau blitzen getrennt in einem sicherheitsbewerteten Ablauf. So wird der Positionswert in zwei Kanälen ständig getrennt voneinander ausgewertet und miteinander verglichen. Damit sind die Voraussetzungen für eine unabhängige Plausibilitätsprüfung gegeben. Bei Abweichungen zwischen Bildinformation und erfasster Position beider Kanäle wird eine Fehlfunktion erkannt, und das Gerät passiviert sich automatisch. Die direkte Ansteuerung der LED-Ringe durch den Sicherheitsteil sorgt zudem für eine kontinuierliche Funktionsprüfung. Die Bestimmung der Position auf der x-Achse erfolgt hochgenau, dafür genügt ein einzelner DataMatrix-Code selbst bei beschädigten Bandabschnitten oder Code-Bandlücken. Das Code-Band steht für eine Streckenlänge bis 10 km zur Verfügung.
Die vom Sensor bereits validierten Daten werden durch eine integrierte Profinet/Profisafe-Schnittstelle an die sichere Steuerung übermittelt. Ohne zusätzlichen Funktionsbaustein können die Positionsdaten gemäß SIL3 und PL e unmittelbar weiterverarbeitet werden. Die Baureihe safePGV bietet zusätzliche Diagnosedaten zum freien Positionieren auf den Code-Bändern, unter anderem Winkel- und Y-Daten (seitlicher Versatz zum Code-Band) sowie verschiedene Möglichkeiten zum freien Positionieren auf den robusten Code-Bändern. Sie ist für die Steuerung von autonom fahrenden Einheiten (Bots, AMR, AGV, FTS) ausgelegt, während safePXV für schienengeführte Transportsysteme (Hängebahnen, Skids, Shuttles) optimiert ist.