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Motion Monitoring Standard für die Sicherheit

Redakteur: Silvano Böni

Sichere Antriebsfunktionen nehmen im Maschinenbau einen zunehmend höheren Stellenwert ein. In der Umsetzung führen verschiedene Wege zum Ziel. Sollen die Sicherheitsfunktionen beziehungsweise das sichere Motion Monitoring separat von der Maschinen- und Antriebssteuerung realisiert werden, lassen sich mit den neuen Motion-Monitoring-Modulen des konfigurierbaren Steuerungssystems PNOZmulti 2 die Antriebe im Sicherheitssystem überwachen. Diese gewährleisten umfangreiche Modulfunktionen, Skalierbarkeit, eine offene Kommunikation sowie eine hohe Flexibilität.

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Die Motion-Monitoring-Module des konfigurierbaren Steuerungssystems PNOZmulti 2 von Pilz stellen eine kombinierte Lösung zur Überwachung von Antrieben für alle Industrien dar.
Die Motion-Monitoring-Module des konfigurierbaren Steuerungssystems PNOZmulti 2 von Pilz stellen eine kombinierte Lösung zur Überwachung von Antrieben für alle Industrien dar.
(Bild: Pilz)

Wie eine effiziente und zugleich sichere Antriebsüberwachung für Anwendungen mit konfigurierbaren Steuerungssystemen aussehen kann, zeigen die neuen Motion-Monitoring-Module zur sicheren Überwachung von Achsen für die konfigurierbaren Steuerungssysteme PNOZmulti 2 von Pilz. Deren Hauptmerkmale sind eine offene Kommunikation, eine durchgängige Diagnose und die sicheren Motion-Monitoring-Funktionen wie sicherer Geschwindigkeitsbereich, sichere Geschwindigkeitsüberwachung, sichere Bewegungsrichtung und sicherer Betriebshalt aus dem Sicherheitssystem heraus. Die Überwachung der Antriebe wird damit vom Sicherheitssystem übernommen und muss nicht in der Antriebslösung stattfinden. So sind alle die Sicherheit betreffenden Informationen in einem System zusammengeführt und die Zuständigkeiten klar strukturiert. Das konfigurierbare Steuerungssystem kann unter anderem an Profibus-, Powerlink-, EtherCAT-, Modbus-TCP- oder auch CANopen-Netzwerke und somit an alle gängigen übergeordneten Betriebssteuerungen angeschlossen werden. Die Kommunikationsanbindung der Sicherheitslösung ist so an jede Automation problemlos durchführbar.

Bewegungen sicher überwachen

Der Komplettanbieter für die sichere Automation bietet im Bereich der sicheren Bewegungsüberwachung verschiedene Lösungen an. So eignet sich das Sicherheitsrelais PNOZ s30 für die Drehzahl- und Stillstandsüberwachung einer Achse für kleine Applikationen an. Eine Komplettlösung stellt Pilz mit den Motion-Control-Systemen PMC zur Verfügung. Die Motion-Monitoring-Module PNOZmulti 2 schliessen so die Lücke zwischen Einachsüberwachung und der Realisierung einer antriebsintegrierten Sicherheitslösung. Diese Entwicklung zur sicheren Antriebsüberwachung, beispielsweise bei Werkzeugmaschinen, stützt sich auf das Auslesen der Inkremente des Drehgebers – und ist eine sehr präzise Lösung. Mit ihr legt der Anwender bestimmte Positionsfenster fest, in dem sich eine Achse im Stillstand gerade noch bewegen darf. Die notwendigen Anforderungen an die Sicherheitsfunktionen sind in der Antriebsnorm EN 61800-5-2 hinterlegt.

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Zu den Sicherheitsfunktionen der neuen Motion-Monitoring-Modulen für eine hohe Verfügbarkeit der Anlage gehören neben dem «Sicheren Betriebshalt» (SOS) auch der «Sichere Geschwindigkeitsbereich» (SSR). Er definiert ein Intervall, in dem sich die Achse bewegen darf, ohne dass es zu einer Fehlabschaltung kommt. Weitere Funktionen sind die Überwachung einer Maximalgeschwindigkeit (SSM) und die «Sichere Bewegungsrichtung» (SDI), die einen Rechts-/Linkslauf unterscheidet. Geplant ist die Überwachung des sicheren Gleichlaufs für bis zu vier Antriebe. Alle gängigen Inkrementalgeber lassen sich über die entsprechenden Adapterkabel anschliessen. Die Module selber sind mit der industriegeeigneten Schnittstelle Mini I/O ausgestattet, die auch bei robusteren Umgebungsbedingungen für eine stabile Datenübertragung sorgt.

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