COMBIVIS studio 6 SAFETY

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2 COMBIVIS studio 6 SAFETY Um das Automatisierungskonzept abzurunden, bietet KEB die voll integrierte Sicherheitslösung basierend auf der Entwicklungsumgebung CODESYS SAFETY in der Automatisierungsplattform COMBIVIS studio 6. Mit dieser Gesamtlösung ist die frei programmierbare Entwicklung für Anwendungen mit den Sicherheitsstandards IEC SIL3 und DIN EN ISO PLe möglich. Um maximale Flexibilität zu ermöglichen, bietet KEB basierend auf vorhandener EtherCAT Topologie, ohne zusätzliche Verdrahtung, das Sicherheitsprotokoll Safety over EtherCAT (FSoE). 39

3 COMBIVIS studio 6 SAFETY FUNKTIONALE SICHERHEIT (FS) Die funktionale Sicherheit zählt aktuell zu den Kernthemen der Automatisierungstechnik. Als Folge der Maschinenrichtlinie sowie des Produkthaftungsgesetztes hat es der Maschinen- und Anlagenbau mit einer neuen Situation zu tun. Eine daraus folgende Konsequenz: Safety spielt bei allen Komponenten einer modernen Maschine eine Hauptrolle. Generell gilt, dass die funktionale Sicherheit in der Automatisierung von der Steuerung über die E/A-Ebene bis zu den Antrieben zu betrachten ist - was bei KEB letztlich zu ganzheitlichen Lösungen geführt hat, in dem wir Safety-Funktionen weitgehend integrieren. Damit die Sicherheit nicht auf Kosten der Handhabung geht, sind im gleichen Zuge adäquate Bedienkonzepte gefragt, damit sichere Maschinen auch wettbewerbsfähig bleiben. HIGHLIGHTS Integriertes, modular aufgebautes Sicherheitskonzept Safety over EtherCAT (FSoE) Querkommunikation zwischen SPS und Sicherheits-SPS Onlinemonitoring von sicheren und unsicheren Daten SIL3 nach IEC PL e nach DIN EN ISO SAFETY KONZEPT C6 Control - EtherCAT MASTER C6 I/O C6 SAFETY PLC - FSOE Master C6 SAFETY I/O - FSOE Slave C6 Safety C6 IPC Safety over C6 I/O CODESYS Safety Programmierung in COMBIVIS studio 6 - EtherCAT Slave - FSOE Slave 40

4 INTEGRIERTE ENTWICKLUNGSUMGEBUNG KEB SAFETY SYSTEM Wir haben das C6 I/O Modulsystem erweitert. Dank sicherer Ein- und Ausgänge kann die KEB-Automatisierungsplattform jetzt auch für sicherheitstechnisch anspruchsvolle Motion Control Anwendungen zum Einsatz kommen. Ein weiterer Pluspunkt: Durch die integrierten Safety-I/Os entfällt die separate Verkabelung von Sicherheitskreisen. Die sicheren Signale werden zusammen mit den Standard Signalen im EtherCAT Protokoll zur C6 Safety Steuerung übertragen. Grundlage für diese Integration ist das vom TÜV zertifizierte Safety-Protokoll FSoE (Safety over EtherCAT ). Das KEB Safety System erfüllt SIL 3 der IEC FSoE: SAFETY OVER ETHERCAT Parallel zur EtherCAT -Entwicklung entstand ebenfalls ein spezielles Protokoll für die funktionale Sicherheit. Protokoll und Implementierung von Safety over EtherCAT (FSoE) sind vom TÜV zertifiziert und erfüllen das Safety Integrity Level 3 (SIL3) nach IEC Safety over EtherCAT ist seit 2010 in IEC international genormt. Dabei verursacht Safety over EtherCAT keine Einschränkung bezüglich Übertragungsgeschwindigkeit und Zykluszeit, da EtherCAT als einkanaliges Kommunikationsmedium genutzt wird. Das Transportmedium wird dabei als Black Channel betrachtet und nicht in die Sicherheitsbetrachtung einbezogen. Safety over FSoE COE MASTER EtherCAT EtherCAT EtherCAT EtherCAT EtherCAT EtherCAT EtherCAT EtherCAT EtherCAT MASTER C6 Coupler C6 I/O C6 I/O C6 Safety PLC C6 Safety I/O C6 Safety I/O C6 EXTENDER 41

5 COMBIVIS studio 6 SAFETY SAFETY PLC: STEUERUNGSTECHNIK MIT INTEGRIERTER SICHERHEIT Dank der flexiblen Softwarearchitektur, in der Sicherheitsfunktionen integraler Bestandteil der Anwender-Software sind, lassen sich bei der Safety PLC von KEB unterschiedliche Sicherheitsfunktionen mit den standardisierten Sprachen der IEC (Codesys) frei programmieren. Die Architektur der Safety PLC ist für die Zertifizierung nach den höchsten Sicherheitsanforderungen (SIL 3 gemäß IEC 61508, PLe nach DIN EN ISO 13849) vorbereitet. Konzeptionell ist die Sicherheitssteuerung an die Echtzeitumgebung von EtherCAT angepasst und im Verbund mit dem modularen I/O- System von KEB universell erweiterbar. Die dezentralisierte Struktur ist für die direkte Montage in Maschinen und Anlagen konzipiert - ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand bei gleichzeitig geringem Platzbedarf und schneller Installation. Für den Anwender liefert die Safety PLC alle Voraussetzungen, ein Sicherheitskonzept ohne weiteren Zertifizierungsaufwand zu realisieren. Das schließt auch die Möglichkeit ein, bereits bestehende Anlagen in kurzer Zeit mit modernen Sicherheitsfunktionen auszurüsten. SAFETY I/0: SCHAFFT MEHR MÖGLICHKEITEN Mit den Safety I/O Modulen schafft KEB die Grundlage, die Sicherheitskette zu erweitern und mehr Aufgaben in den Automatisierungsverbund zu integrieren. Modulare Klemmensysteme bilden dabei als Ein- und Ausgänge die Schnittstelle für Signale oder Prozessgrößen. Innerhalb des Sicherheitsprotokolls FSoE steht jetzt eine Safety I/O-Baugruppe zur Verfügung, die Aufgaben in der Sicherheitskette in das bestehende modulare Hutschienenklemmensystem einfügt. Safety I/Os erfüllen SIL 3 nach DIN EN ISO 61508, beziehungsweise den Performance Level e (PLe) der DIN EN ISO In Kombination mit der Safety PLC kann die Baugruppe für folgende Sicherheitsfunktionen zum Einsatz kommen: 4 x Notausschalter 4 x Kontaktmelder 2 x Lichtgitter 2 x Einhandbetätigung 2 unabhängige Ausgangsfunktionen 42

6 INTEGRIERTE ENTWICKLUNGSUMGEBUNG STANDARDPROGRAMMIERUNG MIT CODESYS SAFETY Die Programmierung der C6 Safety PLC erfolgt mit einem zertifizierten Plug-In, das in der KEB Entwicklungsumgebung COMBIVIS studio 6 vollständig integriert ist. Die Sicherheitssteuerung stellt sich dabei als Unterknoten der Standardsteuerung dar. Dazu gehören die Bereiche Applikation, Task sowie globale Variablenlisten, POEs und logische I/Os. Programmiert wird das Ganze mit dem FUP Safety-Editor in IEC und zertifizierten Bausteinen nach PLCopen Safety. Die Software bietet weiterhin Zusatzfunktionen für die Absicherung der Sicherheitsfunktion. Hierzu zählen unter anderem Änderungsverfolgung, sicherer Signalfluss, sicheres Versionieren (Pinning), Trennung sicherer Betrieb oder der Debug-Modus. Entwickler können in CODESYS Safety eine umfangreiche Bibliothek nutzen. Vorbereitete Funktionsbausteine erleichtern die Arbeit, machen das Engineering schneller und damit preiswerter. Safety-Editor HIGHLIGHTS Integrierter Safety-FUP-Editor für die Programmierung Bibliothek für die internen Safety-Software-Bausteine wie Not Aus, Schutztür-Überwachung, Zweihandkontrolle usw. Konfigurator für Safety over EtherCAT (FSoE) Datenaustausch mit Standardsteuerung Sichere Downloadfunktion mit automatisierter diversitärer Kompilatprüfung 43

7 COMBIVIS studio 6 SAFETY EDITOR FÜR DAS KEB DRIVE SICHERHEITSMODUL Mit dem Sicherheitsmodul-Editor stellt KEB innerhalb der Engineering- Umgebung COMBIVIS 6 Anwendern ein Werkzeug für die Konfiguration und Analyse der Sicherheitsmodule zur Verfügung. Hierbei sind die für eine Anwendung notwendigen Funktionen und Werte komfortabel offline einstellbar, um sie nach erledigter Arbeit dann mit wenigen Klicks auf das Modul zu übertragen. Für Serienanwendungen oder im Service interessant: Die mit dem Sicherheitsmodul-Editor erzeugten Parameterlisten lassen sich jederzeit abrufen und immer wieder neu auf weitere Module übertragen. Ob die Daten auch wirklich richtig angekommen sind, wird durch eine Checksumme überprüft. Der Datenzugriff selbst lässt sich frei konfigurieren und mit passwortabhängigen Nutzerrechten absichern. Teil der COMBIVIS 6 Entwicklungsumgebung Sichere Übertragung der Konfigurationsdaten Schneller Parameterlistendownload für Serienmaschinenbau Skalierbare Nutzerrechte über sechs verschiedene Passwortlevel Status- und Fehlermeldungen: - Globaler Status - Status der Sicherheitsfunktionen - Fehlerstatus - Status der Ein- und Ausgänge - Aktuelle Drehzahl - Status der Ein- und Ausgänge - Aktuelle Position - Systemuhr und Datum. Sichere Parametrierung Parameterliste erzeugen 44

8 INTEGRIERTE ENTWICKLUNGSUMGEBUNG Status Sicherheitsmodul Protokoll Sicherheitsmodul HIGHLIGHTS Bestandteil von COMBIVIS 6 Sichere Übertragung der Konfigurationsdaten Einstellung für Serienfälle per Parameterlistendownload Nutzerrechte über 6 verschiedene Passwortlevel 45