Extremsituationen professionell meistern Motion Control Systeme mit integrierter Sicherheit. Broschüre November 2005.

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1 Extremsituationen professionell meistern Motion Control Systeme mit integrierter Sicherheit Broschüre November 2005 safety INTEGRATED s

2 Extremsituationen professionell meistern Safety Integrated in der Automatisierungs- und Antriebstechnik Jeder kennt die Situation aus eigener Erfahrung: Ein unerwartetes Ereignis erfordert schnelles und sicheres Reagieren. Der Mensch ist dabei schnell überfordert. Gut, dass ihm jetzt Profis als Helfer zur Seite stehen: Qualifizierte Software und Elektronik, die in Bruchteilen von Sekunden die Situation sicher erfassen und blitzschnell geeignete Maßnahmen aktivieren. Damit wird Schlimmes vermieden. In der Automatisierungs- und Antriebstechnik hat dieser Helfer einen Namen: Safety Integrated. Safety Integrated steht bei Siemens für eine aufeinander abgestimmte Produktreihe, die in der Automatisierungs- und Antriebstechnik für innovative Lösungen zur Umsetzung der geforderten Anlagensicherheit eingesetzt werden kann. Dabei ist Safety Integrated integraler Bestandteil der Standard-Automatisierung. Die einzelnen Komponenten können über Standardbusse kommunizieren und bieten damit eine innovative Sicherheitstechnik, die im Hinblick auf Flexibilität, Diagnostizierbarkeit und Standardisierung nicht hinter der Standard-Automatisierung zurückbleibt. Zu der Produktreihe Safety Integrated gehören z.b. sicherheitsgerichtete Niederspannungsschaltgeräte und Sensoren, fehlersichere SPS-Steuerungen, CNC-Steuerungen und drehzahlveränderbare Antriebe mit integrierten Sicherheitsfunktionen. Über die Standardbusse PROFIBUS und AS- Interface kann jeweils über ein und dieselbe Busleitung Standard- und sicherheitsgerichtete Kommunikation laufen. So kommt es zu hohen Einsparungen bei Installation und Engineering. Basis dafür ist das PROFIsafe-Profil für PROFIBUS DP und ASIsafe mit dem Sicherheitsmonitor für das AS-Interface. Die funktionale Sicherheit der Komponenten von Safety Integrated erfüllen die sicherheitstechnischen Anforderungen der entsprechenden Normen und sind durch akkreditierte Stellen wie z.b. BGIA und TÜV zertifiziert. Nutzen Hoch wirksame Sicherheit: durchgängig vom Sensor über die Auswerteeinheit bis hin zum Aktor Hohe Wirtschaftlichkeit: durch reduzierten Aufwand bei Hardware und Installation Einfache Anlagenverkopplung: durch sicherheitsgerichtete Kommunikation über Standardfeldbusse Effektive, schnelle Diagnose: für hohe Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen Produkte, Systeme, Lösungen und Service: alles aus einer Hand Anwendungsbereich Safety Integrated-Komponenten können sowohl in der Prozess- und Fertigungsindustrie als auch in der Transport-, Feuerungs- und Umwelttechnik eingesetzt werden.

3 Sicher, praxisgerecht, wirtschaftlich Motion Control Systeme mit integrierter Sicherheit Die Motion Control Systeme von Siemens bieten branchenspezifisch für unterschiedlichste Maschinen die optimale Lösung und tragen bei unseren Kunden dazu bei, die Produktivität zu erhöhen und die Qualität zu steigern. Dabei spielt innovative Sicherheitstechnik eine bedeutende Rolle - technisch und wirtschaftlich. Integriert in die Elektronik und Software der Steuerung und der Antriebe, bietet sie mit ihrer Systemdurchgängigkeit vollkommen neue Möglichkeiten. So wie im Automobil die Elektronik und Software wirksame Sicherheitsfunktionen, wie z.b. Airbags, ABS und elektronische Stabilisierungsprogramme bietet, so helfen sie auch bei Werkzeug- und Produktionsmaschinen sicher und reaktionsschnell vor Gefahren zu schützen. Mit Safety Integrated können die Maschinen und Anlagen praxisgerechter bedient werden bei gleichzeitig hochwirksamen Sicherheitsfunktionen. Die Wirtschaftlichkeit kann gesteigert werden durch Substitution externer, elektromechanischer Geräte, vereinfachte Installationstechnik und eine höhere Anlagenverfügbarkeit. Anwendungsbereich Ein Schwerpunkt der sicherheitstechnischen Anforderungen bei Maschinen und Anlagen ist die funktionale Sicherheit. Es ist notwendig, dass die sicherheitsrelevanten Teile der Schutz- und Steuereinrichtungen korrekt funktionieren und sich im Fehlerfall so verhalten, dass die Anlage in einem sicheren Zustand bleibt oder in einen sicheren Zustand überführt wird. An Maschinen können bei Fehlern im System Gefahr bringende Bewegungen durch hochdynamische Antriebe entstehen. Die integrierte Sicherheitstechnik bei den Motion Control Systemen schützt in erster Linie vor diesen Gefahr bringenden Bewegungen. Die hochwirksamen Sicherheitsfunktionen dienen der Überwachung von Geschwindigkeit, Stillstand und Position. Diese Überwachung ist notwendig, wenn der Gefahrenbereich von Maschinen und Anlagen zugänglich ist - z.b. beim Einrichten. Aber auch im Testbetrieb oder Produktionsbetrieb bietet sie neben einem wirksamen Personenschutz einen hohen Schutz für Werkzeuge, Werkstoffe und Maschinen. 3

4 SINUMERIK Safety Integrated Mit Sicherheit mehr als eine Steuerung SINUMERIK Safety Integrated ist ein umfassendes Sicherheitspaket, das hilft, Personen wie auch Maschinen zu schützen - und das äußerst effizient und wirtschaftlich - dank kompletter Integration der Sicherheitsfunktionen in die Steuerungs- und Antriebstechnik. Obendrein ist damit Ihre Maschine bei allen geforderten Betriebsbedingungen sicher und praktikabel bedienbar. So zum Beispiel im Einrichteund Testbetrieb bei offener Schutztür. Die Sicherheitsfunktionen sind nach EN (Kategorie 3) und IEC (SIL 2) zertifiziert und gelistet durch ein Nationally Recognized Testing Laboratory (Canada, USA). Damit lassen sich wesentliche Anforderungen aus der EG-Maschinenrichtlinie 98/37/EG einfach und wirtschaftlich umsetzen. Zum Funktionsumfang gehören z.b.: Funktionen zur sicheren Überwachung von Geschwindigkeit und Stillstand Funktionen zur sicheren Arbeitsraum- und Schutzraumabgrenzung und zur Bereichserkennung Direkter Anschluss aller sicherheitsrelevanten Signale und deren interne logische Verknüpfung Nutzen Hohe Sicherheit: lückenlose Umsetzung der Sicherheitsfunktionen in Kategorie 3 (EN 954-1) und SIL 2 ( IEC 61508) Hohe Flexibilität: praxisgerechte Sicherheits- und Bedienkonzepte realisierbar Hohe Wirtschaftlichkeit: Reduzierung der Hardware- und Installationskosten Höhere Verfügbarkeit: verschleißbehaftete, elektromechanische Schaltelemente entfallen Anwendungsbereich SINUMERIK Safety Integrated wird im Bereich der Werkzeugmaschinen zur Realisierung der funktionalen Sicherheit eingesetzt. Dazu gehört zum Beispiel die sichere Überwachung auf Geschwindigkeit und/ oder Stillstand bei entsprechenden Betriebssituationen. Aufbau Mit der vorhandenen Mehrprozessorstruktur des Systems SINUMERIK 840D powerline mit SIMODRIVE 611 digital oder SINUMERIK 840D sl mit SINAMICS S120 wird eine 2-kanalige, diversitäre Systemstruktur gebildet. Die Sicherheitsfunktionen sind redundant in NC, Antrieb und interner PLC eingebunden. Die Prozessgrößen und sicherheitsrelevanten Systemdaten werden kreuzweise verglichen. 4

5 SINUMERIK Safety Integrated Das Sicherheitspaket mit hoher Wirksamkeit Funktionen Die Sicherheitsfunktionen stehen in allen Betriebsarten zur Verfügung und können über sicherheitsgerichtete Ein-/Ausgangssignale mit dem Prozess kommunizieren. Sie sind für jede einzelne Achse und Spindel realisierbar: Sicheres Stillsetzen Die verschiedenen, vom Anwender projektierbaren Stopreaktionen führen die Antriebe beim Ansprechen einer Überwachung oder eines Sensors (z.b. Lichtgitter) sicher aus der Bewegung in den Stillstand, optimal angepasst an den jeweiligen Betriebszustand der Maschine. Sicherer Betriebshalt (SBH) Der sichere Betriebshalt dient zur Überwachung der Stillstandsposition einer Achse oder Spindel. Die Antriebe befinden sich dabei voll funktionsfähig in Lageoder Drehzahlregelung. Bei aktiver Überwachung können z.b. im Einrichtbetrieb Sicherheitsbereiche (z.b. Magazin) betreten werden, ohne die Antriebe abzuschalten. Sicherer Halt (SH) Die Funktion dient im Fehlerfall oder in Verbindung mit einer Maschinenfunktion (z. B. Not-Halt) zum sicheren Abtrennen der Energiezufuhr zum Motor. Dies erfolgt achsspezifisch und kontaktfrei. Basis für diese Funktion ist die im Antrieb integrierte sichere Impulslöschung. Diese Impulslöschung erfolgt zweikanalig im jeweiligen Antriebsmodul. Somit ist ein ungewollter Anlauf des Motors nicht mehr möglich. Zusätzliche externe Hardwarebeschaltungen zur Realisierung der Not-Halt-Funktion können daher entfallen. Sicher reduzierte Geschwindigkeit (SG) Überwachung von projektierbaren Geschwindigkeitsgrenzwerten, beispielsweise beim Einrichten ohne Zustimmtaste. Es wird dabei die aktuelle, lastseitige Geschwindigkeit des Antriebes mit dem angewählten Geschwindigkeits-Grenzwert verglichen. Pro Antrieb können bis zu 34 Geschwindigkeits-Grenzwerte definiert werden und damit unterschiedliche Anwendungen bzw. Betriebszustände an der Maschine überwacht werden. Sichere Software-Endschalter (SE) Durch die sicheren Software- Endschalter kann eine Arbeits-/ Schutzraumabgrenzung oder Verfahrbereichsbegrenzung achsspezifisch realisiert werden. Pro Achse stehen zwei sichere Software-Endschalterpaare zur Verfügung. Hardware-Endschalter für die Endbegrenzung der Achsen und deren aufwändige Montage, Justage und Verdrahtung können entfallen. Sichere Software-Nocken (SN) Durch die Funktion sichere Software- Nocken kann eine sichere Bereichserkennung achsspezifisch realisiert werden und damit die heutige "hardwaremäßige Lösung" ersetzen. Es sind 4 Nockenpaare pro Achse verfügbar. Sicherheitsgerichtete Ein-/Ausgangssignale (SGE/SGA) Als Schnittstelle zum Prozess dienen die sicherheitsgerichteten Ein- und Ausgangssignale. Das sind digitale Signale, die 2-kanalig an das System gegeben werden bzw. vom System kommen. 5

6 SINUMERIK Safety Integrated Das Sicherheitspaket mit hoher Wirksamkeit Funktionen Sichere programmierbare Logik (SPL) Mit Hilfe der sicheren programmierbaren Logik besteht die Möglichkeit, sicherheitsgerichtete Sensoren und Aktoren direkt, ohne externe Auswertegeräte, an die E/A- Peripherie der Steuerung anzuschließen und softwaremäßig sicher auszuwerten. Die Verknüpfungslogik ist redundant in die NC und in die integrierte PLC eingebunden. Sicheres Bremsenmanagement (SBM) Das sichere Bremsenmanagement besteht aus einer sicheren Bremsenansteuerung und einem zyklischen Bremsentest. Die sicher angesteuerte und getestete Bremse in Verbindung mit dem sicher überwachten Antrieb ergibt ein redundantes Haltesystem zur Absturzsicherung an vertikalen Achsen. Die Zuverlässigkeit einer mechanischen Bremse ist ein wesentlicher Bestandteil bei der Absturzsicherung an Vertikalachsen. Bei den heute gebräuchlichen Bremsen handelt es sich nicht um sicherheitsgerichtete Bauteile. Durch die Einbindung der Standard-Bremse (betriebsbewährtes Bauteil) in das Sicherheitskonzept von SINUMERIK Safety Integrated wird daraus eine sichere Bremsenfunktion. Die Bremse wird in Kategorie 3 (EN 954-1) sicher elektrisch angesteuert. Die Ansteuerung erfolgt zweikanalig, P/M-schaltend (Plus/Minus). Der sichere Bremsentest prüft zyklisch, ob das erwartete Haltemoment noch verfügbar ist. Mit diesen erweiterten Testmaßnahmen können Fehler in der Ansteuerung und an der Mechanik der Bremse aufgedeckt werden. Sicherheitsgerichtete Kommunikation über Standardbus Die sicherheitsrelevanten Sensoren und Aktoren können direkt über die fehlersichere SIMATIC PROFIsafe-Peripherie ET 200S, ET 200pro und ET 200eco angeschlossen werden. Die Anbindung dieser dezentralen Peripherie erfolgt über den Standard PROFIBUS mit dem PROFIsafe-Profil. Integrierter Abnahmetest Bei einer Maschinen-Inbetriebnahme sind alle Sicherheitsfunktionen elektrischer Antriebssysteme durch einen Abnahmetest zu prüfen und die Testergebnisse zu protokollieren. Dies gilt für alle elektrischen Antriebssysteme, unabhängig davon, ob die Sicherheitsfunktionen unter Verwendung von Steuerungen und Antrieben mit integrierter Sicherheit oder unter Verwendung von externen Überwachungseinrichtungen realisiert sind. Mit dem integrierten Abnahmetest steht dem Maschinenhersteller ein Tool zur Verfügung, mit dem dieser Test halbautomatisch und bedienergeführt realisiert werden kann. Neben der Zeitersparnis besticht das Tool durch den geführten Testablauf und durch die automatische Konfiguration von Trace- Funktionen. Das automatisch generierte Abnahmeprotokoll ist sowohl für den Maschinenhersteller als auch für den Maschinenbetreiber ein eindeutiger Qualitätsnachweis der funktionalen Sicherheit der Maschine. 6

7 SINUMERIK Safety Integrated Praxisgerechte Maschinenbedienung Anwendungsbeispiel: Arbeiten bei offener Schutztür - Achse/Spindel sollen nicht verfahren: Dabei sind vom Bediener z.b. folgende Tätigkeiten auszuführen: kontrollieren messen reinigen ausrichten Späne entfernen Werkstückwechsel Werkzeugwechsel Dabei wirksame Schutzfunktionen: 1. Schutz vor unerwartetem Anlauf mit dem sicheren Halt - die Antriebe sind sicher impulsgelöscht Spindel von Hand drehen 2. Überwachung der Stillstandsposition mit dem sicheren Betriebshalt - die Antriebe sind sicher in Lageregelung Vertikale Achsen Unsymmetrische Werkstücke in der Spindel Achsen ohne Reibung Anwendungsbeispiel: Arbeiten bei offener Schutztür - Achse/Spindel sollen verfahren: Dabei sind vom Bediener z.b. folgende Tätigkeiten auszuführen: fahren der Achsen mit den Tipptasten drehen der Spindel (mit Zustimmtaste) testen von Programmen (mit Zustimmtaste) abfahren von Messzyklen Integration SINUMERIK Safety Integrated ist verfügbar für alle Leistungsklassen der SINUMERIK 840D powerline mit SIMODRIVE 611 digital oder SINUMERIK 840D sl mit SINAMICS S120. Die Einbindung der sicherheitsrelevanten Sensoren und Aktoren erfolgt wahlweise über getrennte E/A-Peripherie von NC und PLC oder über die fehlersichere SIMATIC PROFIsafe Peripherie ET 200S, ET 200pro und ET 200eco. Sensor/Aktor - Einbindung mit fehlersicherer PROFIBUS-Peripherie Dabei wirksame Schutzfunktionen: 1. Schutz vor unerwartet hohen Geschwindigkeiten - durch die sicher reduzierte Geschwindigkeit fahren der Achsen im Einricht/Testbetrieb 2. Schutz vor unzulässigen Prozessgrößen - durch die sicher reduzierte Geschwindigkeit Berstschutz für Schleifscheiben max.spindeldrehzahl, abhängig vom aktuellen Spannfutter 7

8 Safety Unit TM121C Fehlersichere Steuerung für Umformmaschinen An allen Produktionsmaschinen, insbesondere an Pressen, sind zum Schutz des Bedienpersonals Vorkehrungen zu schaffen, die eine Gefährdung im Bearbeitungsprozess ausschließen. Dies kann durch Absicherung der Maschinen über Schutztüren oder durch Lichtgitter geschehen. Muss während des Fertigungsprozesses allerdings häufiger betriebsmäßig durch den Bediener eingegriffen werden, sind die Maschinenreaktionen, z.b. durch Geschwindigkeitsüberwachungen, zu kontrollieren, um bei fehlerbedingten Ausfällen an Steuerung und Mechanik eine Gefahr bringende Bewegung der Maschine zu vermeiden. Nutzen Hohe Sicherheit: lückenlose Umsetzung der Sicherheitsfunktionen in Kategorie 4 (EN 954-1) und SIL 3 (IEC 61508) Hohe Flexibilität: praxisgerechte Sicherheitskonzepte realisierbar über Parametriertool Hohe Wirtschaftlichkeit: Reduzierung der Hardware- und Installationskosten Komfortable Diagnose mit Fehlerhistorie: geringere Stillstandszeiten durch das Ersetzen der Sicherheitsschützkombinationen. Höhere Verfügbarkeit: störempfindliche, elektromechanische Schaltelemente entfallen Anwendungsbereich Die Safety Unit erfüllt die speziellen Sicherheitsnormen für mechanische Pressen EN 692, für hydraulische Pressen EN 693 und Abkantpressen EN Die Steuerung ist so konzipiert, dass folgende Sicherheitsanforderungen erfüllt werden: EN sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen. Hier wird die Kategorie 4 eingehalten. IEC funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer Systeme. SIL 3 wird hierbei erfüllt. EN Sicherheit von Maschinen, berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen. Berücksichtigt sind Auszüge davon, d.h. höhere Schärfegrade, z.b. bei mechanischer Belastung oder EMV. Damit sind die Voraussetzungen zur Realisierung von Sicherheitsaufgaben an Maschinen einschließlich handbedienter Pressen erfüllt. Die Zertifizierung nach ANSI B11.1:2001, OSHA :2004 und NFPA 79-02:2002 ist erfolgt. Darüber hinaus ist die Pressensicherheit mit dem Certificate of Conformity to CSA Z from 6. October 2003 bestätigt. Aufbau Die Steuerung ist als "Stand alone"-gerät (A) konzipiert, kann aber über E/A oder RS232 Schnittstelle (B) mit überlagerten Steuerungen gekoppelt werden. Redundantes (zweikanaliges) elektronisches Prozessorsystem mit: 32 sicherheitsgerichteten Eingängen, 24 V 8 sicherheitsgerichteten Ausgängen, 24 V, 2 A 8 Standardausgängen, 24 V, 0,5 A 2 sicheren Frequenzeingängen, 24 V, 500 Hz Eingänge: wahlweise ein- oder zweikanalig Ausgänge: ein- oder zweikanalig (P/Mschaltend) Versorgung: 24 V DC mech. Festigkeit: Erfüllung des höheren Schärfegrades bei mechanischer Belastung gemäß EN

9 Safety Unit TM121C Simply safe, easy to use Funktionen Die sicherheitsgerichteten Funktionsblöcke sind als Bausteine in der Safety Unit hinterlegt. Diese Funktionsblöcke sind bereits fertig programmiert und zertifiziert und müssen vom Anwender lediglich auf die spezifische Anwendung hin parametriert bzw. verknüpft werden. Hierzu wird ein PC mit der Parametrier-Software über die RS 232C (V.24) Schnittstelle an die Safety Unit angeschlossen. Dabei sind keine Programmierkentnisse erforderlich. Die Funktionsblöcke können innerhalb eines Parametersatzes mehrfach verwendet werden. Funktionsblöcke Zweihandbedienung einschließlich Handgleichzeitigkeit Fußbedienung Not-Halt-Anschluss Schutztür- und Schutzgitter-Überwachung Lichtvorhang (auch mitfahrende Laser- Lichtschranken) Sichere Betriebsartenwahlschalter Ansteuerung und Überwachung von Sicherheitsventilen Sichere Auswertung von Nockensignalen Applikationsbeispiel: Funktionsbausteine für mechanische Pressen 2-Hand-Bedienung Nockeneingänge sicher (Hochlauf, Nachlauf, Übernahme) Betriebsartenauswahl Not-Halt ("spannungsfrei schalten"), Einrücksperre Ansteuerung Kupplungs-Bremskombination (mit Überwachung) Schutztür / Schutzgitter / Lichtvorhang Laufwächterkontrolle (über Frequenzeingang) Über das Parametriertool können diese Funktionen aktiviert werden. Weitere Applikationen sind verfügbar. 9

10 MASTERDRIVES und SIMODRIVE 611universal Antriebssysteme mit der Funktion sicherer Halt Maßnahmen zum Einrichten bei geöffneten trennenden Schutzeinrichtungen sind nach den meisten europäischen Produktnormen für Maschinen vorgesehen. Die Mindestanforderung für Antriebe ist die Vermeidung von unerwartetem Anlauf. Die Antriebssysteme SIMOVERT MASTER- DRIVES und SIMODRIVE 611universal unterstützen diese Forderung mit der Funktion sicherer Halt. Die Funktion ist durch eine Baumusterprüfung von der Berufsgenossenschaft in Kategorie 3 nach EN zertifiziert. Damit lassen sich wesentliche Anforderungen aus der EG-Maschinenrichtlinie einfach und wirtschaftlich umsetzen. Nutzen Reduzierte Kosten: Heute noch gebräuchliche motorseitige Schütze können entfallen. Der Projektierungs- und Verdrahtungsaufwand reduziert sich bei gleichzeitigem Platzgewinn im Schaltschrank. Einfache Umsetzung: Mittels definierter, externer Beschaltung (z.b. Sicherheitsschaltgerät) und integriertem Sicherheitsrelais kann die Funktion sicherer Halt als Applikation einfach realisiert werden. Vereinfachte Maschinen-Abnahme: Die Schaltungsprinzipien sind zertifiziert und bereits vielfach in der Praxis eingesetzt. Dadurch vereinfacht sich die Abnahme von Maschinen und Anlagen durch die entsprechenden Prüfbehörden. Anwendungsbereich Auf Grund ihrer kompakten und modularen Bauweise bieten die Gerätereihen SIMOVERT MASTERDRIVES und SIMODRIVE 611universal leistungsfähige und zugleich wirtschaftliche Antriebslösungen, passend für viele Anwendungen, z.b. im Bereich von Druck und Papiermaschinen, Verpackungsmaschinen, Textilmaschinen, Kunststoffmaschinen, Maschinen der Umformtechnik oder Bearbeitungsmaschinen für Holz, Glas und Stein. Der sichere Halt dient in Verbindung mit einer Maschinenfunktion oder im Fehlerfall zum sicheren Abtrennen der Energiezufuhr zum Motor. Auch beim Stillsetzen über Not- Halt gemäß Stop-Kategorie 0 oder 1 (nach EN ) kann der sichere Halt eingesetzt werden. Aufbau Der sichere Halt wird als Applikation realisiert. Basis ist die sichere Sperrung der Ansteuerimpulse der Leistungstransistoren im Antrieb. Eine definierte, externe Beschaltung sorgt für eine sichere Ansteuerung des im Antrieb integrierten Sicherheitsrelais. Das Sicherheitsrelais unterbricht mit zwangsgeführten Kontakten die Stromversorgung für die Impulsübertragung im Leistungsteil. Funktionen Sicherer Halt (SH) Mit der Funktion sicherer Halt werden die Impulse des Antriebes gelöscht und die Energiezufuhr zum Motor getrennt. Der Antrieb ist sicher drehmomentfrei. Über einen Rückmeldekontakt wird sein Schaltzustand angezeigt und kann somit überwacht werden. 10

11 SINAMICS Safety Integrated Antriebsautarke, integrierte Sicherheitsfunktionen Maßnahmen zum Einrichten bei geöffneten trennenden Schutzeinrichtungen sind nach den meisten europäischen Produktnormen für Maschinen vorgesehen. Die Mindestanforderung für Antriebe ist die Vermeidung von unerwartetem Anlauf. Das Antriebssystem SINAMICS S120 unterstützt diese Forderung mit integrierten Sicherheitsfunktionen. Diese Funktionen sind durch eine Baumusterprüfung von der Berufsgenossenschaft nach Kategorie 3 (EN 954-1) und SIL 2* (IEC 61508) zertifiziert. Damit lassen sich wesentliche Anforderungen aus der EG-Maschinenrichtlinie einfach und wirtschaftlich umsetzen. * SIL - Safety Integrity Level Alle Sicherheitsfunktionen werden bei Projektierung, Inbetriebnahme und Diagnose durch die Engineering-Software "Starter" unterstützt. Nutzen Reduzierte Kosten: In vielen Fällen lassen sich externe Schaltgeräte einsparen. Die Integration der Sicherheitstechnik ermöglicht praxisgerechte Sicherheitskonzepte bei gleichzeitiger Vereinfachung der Installationstechnik. Zusätzlich ergibt sich ein Platzgewinn im Schaltschrank. Höhere Zuverlässigkeit: Durch die konsequente elektronische Ausführung entfallen die früher verwendeten kontaktbehafteten integrierten Bauteile, wie z.b. Sicherheitsrelais und Netzschütz. Vereinfachte Maschinen-Abnahme: Durch zertifizierte, integrierte Sicherheitsfunktionen vereinfacht sich die Abnahme von Maschinen und Anlagen durch die entsprechenden Prüfbehörden. Anwendungsbereich Auf Grund seiner innovativen Eigenschaften ist der SINAMICS S120 prädestiniert als das Antriebssystem in Produktionsmaschinen aller Art, wie z.b.: Druck und Papiermaschinen, Verpackungsmaschinen, Textilmaschinen, Kunststoffmaschinen, Maschinen der Umformtechnik oder Bearbeitungsmaschinen für Holz, Glas und Stein Bei den Anwendungen sind die integrierten Sicherheitsfunktionen die Grundlage zur Realisierung von praxisgerechten Sicherheitskonzepten an Maschinen und Anlagen. Aufbau Die Sicherheitsfunktionen sind im Antriebssystem komplett integriert und verfügen über antriebsspezifische Schnittstellen: 2 Eingangsklemmen für den sicheren Halt 2 Ausgangsklemmen für die sichere Bremsenansteuerung Sie sind in sicherer Technik, voll elektronisch ausgeführt und bieten dadurch extrem kurze Reaktionszeiten. Integrierte Selbsttests dienen der Fehleraufdeckung. Funktionen Sicherer Halt (SH) Der sichere Halt unterbricht direkt die Stromversorgung für die Impulsübertragung im Leistungsteil. Der Antrieb ist dadurch sicher drehmomentfrei. Eine Rückmeldung ist nicht erforderlich, sie kann jedoch über einen Ausgang oder per Software projektiert werden. Sichere Bremsenansteuerung (SBC) Die Bremse wird zweikanalig, P/Mschaltend (Plus/Minus) angesteuert. Die Ansteuerleitungen werden überwacht und im Hintergrund durch eine Zwangsdynamisierung getestet. Bei einem Antriebsausfall wird die Bremse automatisch angesteuert. 11

12 Safety Integrated für Motion Control Systeme Unser Dienstleistungsangebot Komplettiert wird das Angebot der Safety Integrated-Produkte durch ein umfangreiches Dienstleistungspaket. Das Leistungsspektrum für Maschinenhersteller und Maschinenbetreiber umfasst: Konzepterstellung Ausgehend von der Gefahrenanalyse und der gewünschten Bedienphilosophie wird gemeinsam mit dem Kunden eine entsprechende Adaption der Sicherheitsfunktionen für die Maschine erarbeitet. Hardware-Projektierung Integration und Einarbeitung des Sicherheitskonzeptes in die Schaltpläne. Dabei werden sicherheitsgerichtete Sensoren und Aktoren ausgewählt und deren Verdrahtung definiert. SPL-Projektierung Für die sichere programmierbare Logik (SPL) werden alle notwendigen Module und Objekte erstellt und diese in das Gesamtsystem eingebunden. Inbetriebnahme Ausgehend von den erstellten Projektierungen werden die Sicherheitsfunktionen in Betrieb genommen. Dazu stellt der Kunde die Maschine so zur Verfügung, dass die Antriebe verfahren werden können und der Schaltschrank entsprechend der Projektierung verdrahtet ist. Abnahmetest mit abschließendem Abnahmeprotokoll Alle Sicherheitsfunktionen werden entsprechend den Anforderungen geprüft. Die Prüfergebnisse und die dabei entstandenen Messdiagramme werden in einem Abnahmeprotokoll festgehalten. Dieses ist sowohl für den Maschinenhersteller als auch für den -betreiber ein eindeutiger Qualitätsnachweis der funktionalen Sicherheit der Maschine. Workshop Workshops zum Thema Maschinensicherheit werden kundenspezifisch angepasst und, wenn gewünscht, beim Kunden durchgeführt. Hotline Bei akuten Störungen oder bei Problemen während der Inbetriebnahme sind unter der Hotline 01 80/ Experten zum Thema Safety Integrated erreichbar. Support Anfrage Sie können sich direkt an die Techniker wenden, indem Sie über das Internet eine Support-Anfrage senden. support-request Vor-Ort-Service Experten analysieren vor Ort Störungen. Die Ursachen werden beseitigt bzw. ein Lösungskonzept wird erarbeitet und bei Bedarf umgesetzt. Nutzen Zeitersparnis bei der Konzepterstellung bis hin zur Abnahme der Sicherheitsfunktionen Schnelle und kompetente Hilfe bei Problemen während der Inbetriebnahme und bei Maschinenstörungen Schnelle Erweiterung des eigenen Know how durch den effektiven Know how-transfer unserer sicherheitstechnischen Experten. Konzepterstellung Standard- Projektierung SPL- Projektierung Inbetriebnahme Abnahmetest mit Protokoll Die Informationen in dieser Broschüre enthalten Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. Liefermöglichkeiten und technische Änderungen vorbehalten. Siemens AG Automation and Drives Motion Control Systems Postfach 3180, ERLANGEN Weitere Informationen unter: Bestell-Nr. 6ZB5711-0AE01-0AA2 Printed in Germany 09400/ SB Siemens AG 2005 Änderungen vorbehalten Alle in dieser Broschüre mit versehenen Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG.