Sicherheitssensoren für Industrie und Logistik - Minimales Risiko trotz hochautomatisierter Anlagen

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Geht es um die Überwachung kritischer Bereiche, bei denen die Sicherheit von Menschen und Maschinen im Mittelpunkt steht, kommen spezielle Sicherheitssensoren ins Spiel. Sie erfüllen erhöhte Anforderungen an Zuverlässigkeit bzw. Eigensicherheit.

Sensorik

Induktive Sicherheitssensoren PL d / SIL2 von Pepperl+Fuchs
Induktive Sicherheitssensoren PL d / SIL2 von Pepperl+Fuchs
Robust und mit besonders hohen Sicherheitskennwerten eignen sich die induktiven Sicherheitssensoren für den Einsatz in Industrie, Logistik und Nutzfahrzeugbau
Robust und mit besonders hohen Sicherheitskennwerten eignen sich die induktiven Sicherheitssensoren für den Einsatz in Industrie, Logistik und Nutzfahrzeugbau

Die Unfallverhütung an Maschinen und Maschinenteilen ist europaweit einheitlich geregelt durch die „Maschinenrichtlinie“, die die einzelnen Länder jeweils in entsprechendes nationales Recht umgesetzt haben. Demnach sind alle, die eine Maschine herstellen, in Verkehr bringen und betreiben dafür verantwortlich, dass die Absicherung der von ihr ausgehenden Risiken gemäß der Maschinen- richtlinie erfüllt ist. Je nach den Gegebenheiten, wie zum Beispiel der Nutzungshäufigkeit, legt man die erforderliche Sicherheitsstufe fest, die als „Performance Level“ bezeichnet wird.

Erhöhte Nachfrage nach Sicherheitssensoren

Da die Industrie in den letzten Jahren immer mehr Roboter und Maschinen zur automatisierten Herstellung und Verarbeitung einsetzt, ist auch der Bedarf an Equipment für Sicherheitstechnik und Sicherheitssensoren spürbar angestiegen. Im ersten Schritt kommen zur Absicherung mechanische Maßnahmen zum Einsatz, etwa Absperrgitter und -türen. Sicherheitssensoren mit hoher funktionaler Sicherheit dienen im weiteren Vorgehen dazu, das Restrisiko zu beherrschen. Besonders wichtig sind sie beispielsweise bei der modernen Mensch-Maschine-Kooperation, bei der Roboter und Menschen sehr eng zusammenarbeiten; hier kann man verständlicher- weise nicht überall Absperrgitter anbringen.

Die neuen induktiven Sicherheitssensoren von Pepperl+Fuchs sind zertifiziert nach EU-Maschinenrichtlinie, Performance Level PLd sowie SIL2 und verfügen über eine TÜV-Zulassung. Mit ihrem induktiven Wirkprinzip eignen sie sich bestens für die genannten Safety-Anwendungen. Sie sind nicht nur ausgesprochen robust und trotzen allen typischen Umgebungseinflüssen wie Öl, Staub und Feuchtigkeit, sondern erlauben auch eine einfache Integration in die Anwendung. Es wird in der Regel kein spezielles Betätigungs- element benötigt, da die induktiven Sensoren grundsätzlich Metalle erkennen und sich vorhandene Maschinenteile daher nutzen lassen. Als Näherungsschalter arbeiten sie berührungslos und verschleißfrei.

In der Sicherheitsanwendung geht es normalerweise darum, die Anwesenheit von bestimmten Maschinenkomponenten zu verifizieren. Werden diese erkannt, besteht keine Gefahr. Sobald sich jedoch zum Beispiel Targets an einer Schutzvorrichtung nicht mehr an ihren definierten Stellen befinden, sind Sicherheitsmaßnahmen einzuleiten. Über ihre OSSD-Schnittstelle (Output Signal Switching Device) sendet der Sicherheitssensor dann das Schaltsignal an die Sicherheitssteuerung, die wiederum dafür sorgt, dass die Anlage in einen sicheren Zustand fährt bzw. die Maschine stoppt. Entscheidend bei OSSD ist die synchrone Übertragung des Sensorsignals über die beiden Kanäle OSSD1 und OSSD2. Bei Sensordefekt, Kabelbruch oder anderen Unstimmigkeiten zwischen den beiden Signalen reagiert die Sicherheits-SPS sofort mit den definierten Notfallmaßnahmen.

Von lndustrieanwendungen bis zur Nutzfahrzeugtechnik

Neben dem Schutz des Menschen vor Tod und Verletzung genießt für Betreiber auch die Maschinensicherheit eine hohe Priorität. Daher findet man Sicherheitssensoren auch für diesen Einsatzzweck zahlreich an kritischen Maschinenbereichen. In diesem Zusammenhang gilt es, das Unternehmen vor Anlagenstillstand, teuren Reparaturen oder der kostspieligen Wiederbeschaffung zerstörter Komponenten, zum Beispiel von teuren Spezialwerkzeugen, zu schützen. Von Fehlbedienung oder Fehlfunktionen innerhalb der Maschine können vielfältige Gefahren für deren Unversehrtheit ausgehen.

Die Sicherheitssensoren sind in verschiedenen Bauformen und Ausführungen erhältlich. Neben der quaderförmigen Standardbauform Varikont L2M mit flexibel einsetzbarem und drehbarem Sensorkopf gibt es zylindrische Modelle in den Größen M12, M18 und M30. Auswählen kann der Nutzer zwischen Ausführungen für bündigen Einbau und nichtbündigen Einbau sowie verschiedenen Stecker- und Kabelversionen. Sämtliche neue Sicherheitssensoren von Pepperl+Fuchs haben keine Blindzone, das heißt sie arbeiten problemlos bis zu einem Abstand von null Millimeter. Konstrukteure bzw. Monteure müssen sich deshalb hinsichtlich des korrekten Einbaus nur wenig Gedanken machen.

Grundsätzlich erlaubt die Vielfalt der erhältlichen Ausführungen und Bauformen den stets passenden Sensor für die jeweilige Anwendung zu finden. Diese liegen nicht nur in der Automobilindustrie und dem allgemeinen Maschinenbau sondern beispielsweise auch bei Nutzfahrzeugen. Für den Einsatz innerhalb dieses „Mobile Equipment“-Bereichs umfasst das Sortiment auch Ausführungen mit E1-Zulassung sowie erhöhtem Temperaturbereich von -40...+85 °C und hoher EMV-Festigkeit.

Hohe Sicherheitskennwerte - geringer Prüfaufwand

Eine lästige Pflicht für Anlagenbetreiber stellt die Notwendigkeit des regelmäßigen Prüfens von Sicherheitsausrüstungen dar. Da die Prüfintervalle von den Sicherheitskennwerten der eingesetzten Komponenten abhängen, erlauben hohe Kennwerte größere Prüfintervalle. Einer der Vorteile des beschriebenen Portfolios besteht darin, dass die Sicherheitssensoren nur mit Transistorlogik arbeiten und kein Mikrocontroller verbaut ist. Aufgrund der daraus resultierenden hohen Sicherheitskennwerte sind hier Prüfintervalle von einem Monat durchaus zulässig, im Gegensatz zu etlichen anderen Sensoren, für die eine tägliche Prüfung vorgeschrieben ist. Sichert man eine Anwendung redundant unter Verwendung zweier Sicherheitssensoren ab, führt das sogar zu einer Lösung der Kategorie 3 mit Performance Level e (PLe).

Fazit

Auf die steigende Nachfrage nach Sicherheitstechnik kann Pepperl+Fuchs mit einem neuen Portfolio an induktiven Sicherheits- sensoren antworten, die sich durch hohe Sicherheitskennwerte auszeichnen, große Prüfintervalle erlauben und sich via OSSD-Schnittstelle an eine Sicherheitsauswerteeinheit anschließen lassen. Sie erfüllen die Anforderungen an Performance Level PLd gemäß Maschinenrichtlinie EN/ISO 13849-1 sowie Safety Integrity Level SIL2 nach IEC/EN 61508. Einsatzbereiche für die Sicherheits- sensoren finden sich typisch an Absperrgittern, Türen, Toren und Verriegelungen aller Art in der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie, in Herstellungs- und Verarbeitungsbetrieben, auf Bahnen, Schiffen, Hafenanlagen und überall dort, wo Menschen und Maschinen vor möglichen Gefahren zu schützen sind.

Veröffentlicht am November 11, 2019 - (110 views)
Pepperl+Fuchs AG
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