Neue Sicherheitsstrategien
Bild 3: Maschine (Quelle: Pilz)
Warum sind heute neue Sicherheitsstrategien gefragt?
A. Glaser: Bei den Anforderungen an die Sicherheitstechnik vollzieht sich ein struktureller Wandel: Der Automatisierungsgrad steigt kontinuierlich, die Prozesse werden immer dynamischer, der Bedarf an kontrollierten Eingriffen in den Prozess sowie die Anforderungen an die Produktivität steigen und verändern somit die Sicherheitstechnik. Der Mensch rückt immer näher an den Prozess – durch die zunehmende Interaktion entstehen weitere Mensch-Maschine-Schnittstellen, die neue Anforderungen an die Sicherheitslösung definieren. Die bisherige Strategie des sicheren Abschaltens bei Anforderung der Sicherheit oder im Fehlerfall wird in diesen verbundenen Konzepten noch viel weniger akzeptiert werden. Das sichere Abschalten einer Maschine oder Anlage wird vermieden und durch den sicheren Betrieb ersetzt.
Wie kann dem entgegnet werden?
A. Glaser: Ein sicherer Verbund von Sensorik, Steuerung und insbesondere Aktorik eröffnet neue Freiheitsgrade bei der Planung von dynamischen Prozessabläufen und von Arbeitsbereichen, in denen Mensch und Maschine interagieren. Auch gewährleistet dieser Verbund zu jedem Zeitpunkt – und in jeder Betriebsart – Sicherheit. Zum Beispiel ermöglicht Pilz Motion Control – PMC es nun, die sicheren und funktionalen Komponenten in einer einheitlichen Lösung direkt in den Antrieb zu integrieren.
Was ist bei vertikalen Achsen zu beachten?
A. Glaser: Im Rahmen der antriebsintegrierten Sicherheit steht die Überwachung von Stopp-Funktionen, sicheren Bewegungsfunktionen oder sicheren Bremsfunktionen im Vordergrund. Greifen an den Antriebswellen von Motoren oder Getrieben Kräfte an, die bei abgeschaltetem Motor eine Bewegung zur Folge hätten wie bei Vertikalachsen, müssen mechanische Bremsen eingesetzt werden. Der Betrieb von Vertikalachsen stellt im Sinne der Sicherheitstechnik eine besondere Situation dar. Das sonst in der Sicherheitstechnik angewendete Fail-safe-Prinzip – das Abschalten der Antriebsenergie im Fehlerfall – führt zu keinem sicheren Zustand, da hängende Lasten eine Gefährdung zur Folge haben. Als Maßnahme werden mechanische Bremsen eingebaut, die ihre Funktionsfähigkeit in speziellen Wiederholungsprüfungen ständig nachweisen müssen. Ähnlich wie bei den Gebersystemen gibt es bezüglich der Sicherheitsanforderungen verschiedene Ausführungen. Die Zweikanaligkeit kann entweder durch zwei eigenständige Bremsen oder durch eine Bremse mit zwei getrennten Bremskreisen erfolgen. Zwei separate Bremsen haben den Vorteil, dass sie Fehler innerhalb von mechanischen Übertragungselementen zwischen Antrieb und Prozess abdecken können.