Sicherheitstechnik mit SINUMERIK Safety Integrated SINUMERIK. SINUMERIK 840D sl / 828D Sicherheitstechnik mit SINUMERIK Safety Integrated

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3 Sicherheitstechnik mit SINUMERIK Safety Integrated SINUMERIK SINUMERIK 840D sl / 828D Sicherheitstechnik mit SINUMERIK Safety Integrated Systemhandbuch Grundlegende Sicherheitshinweise für die Software-Dokumentation (für 1 alle Produktfamilien) Einleitung 2 Vorschriften und Normen 3 Sicherheitsfunktionen 4 Sicherheitskonzepte der Steuerungen 5 Sensor- und Aktoreinbindung 6 Systemvoraussetzungen und Softwarelizenzen 7 Abnahmetest 8 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC PFH-Werte 10 A Anhang B Liste der Abkürzungen 07/2015 A5E A-AA

4 Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein. Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden. Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: Marken WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Siemens AG Division Digital Factory Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND A5E A-AA P 07/2015 Änderungen vorbehalten Copyright Siemens AG Alle Rechte vorbehalten

5 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlegende Sicherheitshinweise für die Software-Dokumentation (für alle Produktfamilien) Grundlegende Sicherheitshinweise Allgemeine Sicherheitshinweise Industrial Security Einleitung Vorschriften und Normen Übersicht Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) IEC EN ISO Performance Level Kategorien IEC Safety Integrity Level Zusammenhang zwischen SIL, PL und PFH-Wert EN EN C-Normen Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (sicherer Halt) Safe Stop Safe Brake Control (sichere Bremsenansteuerung) Safe Operating Stop (sicherer Betriebshalt) Safe Stop Safe Speed Monitor (n < nx) Safely-Limited Speed (sicher reduzierte Geschwindigkeit) Safe Acceleration Monitor (sichere Überwachung auf Beschleunigung) Safe Cam (sichere Software-Nocken) Safely-Limited Position (sichere Software-Endschalter) Safe programmable logic (Sichere programmierbare Logik) Safe Direction (sichere Drehrichtung) Stoppvarianten Stopp A Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 5

6 Inhaltsverzeichnis Stopp B Stopp C Stopp D Stopp E Stopp F Sicheres Bremsenmanagement Sichere Bremsenansteuerung Bremsentest (Diagnosefunktion) SG (Sichere Geschwindigkeit) spezifische Sollwertbegrenzung Sicherheitskonzepte der Steuerungen SINUMERIK Not-Halt Schutztür SINUMERIK Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen über TM54F und SIRIUS 3SK Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen über das TM 54F und dem Modularen Sicherheitssystem 3RK SINUMERIK 840D sl Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen Sensor- und Aktoreinbindung SINUMERIK SINUMERIK SINUMERIK 840D sl Systemvoraussetzungen und Softwarelizenzen SINUMERIK SINUMERIK SINUMERIK 840D sl Abnahmetest SINUMERIK SINUMERIK SINUMERIK 840D sl Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC Risikoanalyse Risikobewertung Ermittlung des Safety Integrity Levels (IEC 62061) Ermittlung des Performance Levels (EN ISO 13849) Aufbau einer Sicherheitsfunktion Safety Evaluation Tool SISTEMA Berechnung von Sicherheitsfunktionen Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

7 Inhaltsverzeichnis Beispiel für die Berechnung der Sicherheitsfunktion Not-Halt Anwendungsbeispiele für die Berechnung von Sicherheitsfunktionen bei SINUMERIK PFH-Werte Ermittlung der aktuellen PFH-Werte A Anhang A.1 Anwendungsbeispiele für SINUMERIK 840D sl A.2 Zertifizierungen A.2.1 SINUMERIK A.2.2 SINUMERIK 840D sl A.3 Safety Integrated Funktionsbeschreibungen A.3.1 SINUMERIK A.3.2 SINUMERIK 840D sl A.3.3 SINAMICS A.4 Internet Auftritt A.4.1 Internet Auftritt A.4.2 SINUMERIK Safety Integrated A.5 Weitere Dokumentationen und Infos B Liste der Abkürzungen B.1 Abkürzungen Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 7

8 Inhaltsverzeichnis 8 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

9 Grundlegende Sicherheitshinweise für die Software- 1 Dokumentation (für alle Produktfamilien) 1.1 Grundlegende Sicherheitshinweise Allgemeine Sicherheitshinweise WARNUNG Lebensgefahr durch Nichtbeachtung von Sicherheitshinweisen und Restrisiken Durch Nichtbeachtung der Sicherheitshinweise und Restrisiken in der zugehörigen Hardware-Dokumentation können Unfälle mit schweren Verletzungen oder Tod auftreten. Halten Sie die Sicherheitshinweise der Hardware-Dokumentation ein. Berücksichtigen Sie bei der Risikobeurteilung die Restrisiken. WARNUNG Lebensgefahr durch Fehlfunktionen der Maschine infolge fehlerhafter oder veränderter Parametrierung Durch fehlerhafte oder veränderte Parametrierung können Fehlfunktionen an Maschinen auftreten, die zu Körperverletzungen oder Tod führen können. Schützen Sie die Parametrierungen vor unbefugtem Zugriff. Beherrschen Sie mögliche Fehlfunktionen durch geeignete Maßnahmen (z. B. NOT- HALT oder NOT-AUS). Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 9

10 Grundlegende Sicherheitshinweise für die Software-Dokumentation (für alle Produktfamilien) 1.1 Grundlegende Sicherheitshinweise Industrial Security Hinweis Industrial Security Siemens bietet Produkte und Lösungen mit Industrial Security-Funktionen an, die den sicheren Betrieb von Anlagen, Lösungen, Maschinen, Geräten und/oder Netzwerken unterstützen. Sie sind wichtige Komponenten in einem ganzheitlichen Industrial Security- Konzept. Die Produkte und Lösungen von Siemens werden unter diesem Gesichtspunkt ständig weiterentwickelt. Siemens empfiehlt, sich unbedingt regelmäßig über Produkt- Updates zu informieren. Für den sicheren Betrieb von Produkten und Lösungen von Siemens ist es erforderlich, geeignete Schutzmaßnahmen (z. B. Zellenschutzkonzept) zu ergreifen und jede Komponente in ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu integrieren, das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Dabei sind auch eingesetzte Produkte von anderen Herstellern zu berücksichtigen. Weitergehende Informationen über Industrial Security finden Sie unter dieser Adresse ( Um stets über Produkt-Updates informiert zu sein, melden Sie sich für unseren produktspezifischen Newsletter an. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter dieser Adresse ( WARNUNG Gefahr durch unsichere Betriebszustände wegen Manipulation der Software Manipulationen der Software (z. B. Viren, Trojaner, Malware, Würmer) können unsichere Betriebszustände in Ihrer Anlage verursachen, die zu Tod, schwerer Körperverletzung und zu Sachschäden führen können. Halten Sie die Software aktuell. Informationen und Newsletter hierzu finden Sie unter dieser Adresse ( Integrieren Sie die Automatisierungs- und Antriebskomponenten in ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept der Anlage oder Maschine nach dem aktuellen Stand der Technik. Weitergehende Informationen finden Sie unter dieser Adresse ( Berücksichtigen Sie bei Ihrem ganzheitlichen Industrial Security-Konzept alle eingesetzten Produkte. 10 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

11 Einleitung 2 Hersteller und Betreiber technischer Einrichtungen und Produkte stehen in der Verantwortung, das Risiko von Anlagen, Maschinen und anderen technischen Einrichtungen entsprechend dem Stand der Technik zu minimieren. Die Sicherheitstechnik soll dazu beitragen, die Gefährdung von Menschen und Umwelt durch technische Einrichtungen so gering wie möglich zu halten, ohne dadurch die industrielle Produktion und den Einsatz von Maschinen mehr als unbedingt notwendig einzuschränken. Dieses Dokument beschreibt die Sicherheitsfunktionen und Konzepte, die bei der Steuerungsfamilie SINUMERIK in Verbindung mit dem Antriebssystem SINAMICS zur Verfügung stehen. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 11

12 Einleitung 12 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

13 Vorschriften und Normen Übersicht Für nahezu alle Bereiche der Technik gibt es Richtlinien, Normen bzw. Vorschriften. Diese Regelwerke tragen dazu bei, dass technische Einrichtungen ein ausreichendes Maß an Schutz für die Benutzer und Sicherheit für den Betrieb gewährleisten. Die Beachtung von Normen ist für sich keine Sicherheitsmaßnahme. Sie bedeutet, dass Mindestanforderungen erfüllt werden und der aktuelle Stand der Technik und des Wissens beachtet wird. Um funktionale Sicherheit an einer Maschine oder Anlage zu erreichen, ist es 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 gebracht wird. Funktionale Sicherheit bedeutet, dass die Maschinen in allen Teilen richtig funktionieren und genügend Einrichtungen zur Risikominderung besitzen. Dazu ist die Verwendung besonders qualifizierter Technik notwendig, die den in den betreffenden Normen beschriebenen Anforderungen genügt. Die Anforderungen zur Erzielung funktionaler Sicherheit basieren auf den grundlegenden Zielen: Vermeidung systematischer Fehler, Beherrschung systematischer Fehler, Beherrschung zufälliger Fehler oder Ausfälle. Das Maß für die erreichte funktionale Sicherheit ist in den Normen durch unterschiedliche Begriffe ausgedrückt. In der IEC 61508, EN 62061, EN durch den "Safety Integrity Level" (SIL) und in EN ISO durch den "Performance Level" (PL). Die sicherheitsrelevanten Normen werden in die Typen A, B und C unterteilt. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 13

14 Vorschriften und Normen 3.2 Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) Typ A-Normen IEC EN ISO EN ISO Typ B-Normen DIN EN IEC EN ISO IEC Funktionale Sicherheit Risikoanalyse Risikoanalyse Elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl Sicherheit von Maschinen Sicherheit von Maschinen Elektrische Ausrüstungen von Maschinen Bild 3-1 Normenpyramide 3.2 Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) Die Maschinenrichtlinie ist eine europäische Richtlinie. Ihr Geltungsbereich umfasst deshalb die 28 Mitgliedsstaaten (Stand Februar 2015) der Europäischen Union. Außerdem gilt die Maschinenrichtlinie gesetzlich in der Schweiz, Liechtenstein, Norwegen, Island und der Türkei. In allen anderen Ländern entfaltet die Maschinenrichtlinie keine gesetzliche Wirkung. Damit europäische Richtlinien, wie die Maschinenrichtlinie, in den europäischen Mitgliedstaaten rechtlich wirksam werden, müssen sie in jedem Mitgliedsstaat in nationales Recht umgesetzt werden. Die Maschinenrichtlinie wendet sich sowohl an Hersteller, die Produkte in der Europäischen Union herstellen, wie auch an Hersteller oder Importeure, die Maschinen aus dem außereuropäischen Ausland in die Europäische Union einführen. Der Hersteller oder Importeur einer Maschine muss den Nachweis über die Übereinstimmung mit den grundlegenden Anforderungen der Maschinenrichtlinie erbringen. Nachfolgende Normen können u. a. herangezogen werden, um die Anforderungen der Maschinenrichtlinie zu erfüllen. 14 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

15 Vorschriften und Normen 3.3 IEC IEC Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer Systeme Beschreibung Die IEC ist eine internationale Norm für die Entwicklung von elektrischen, elektronischen und programmierbar elektronischen Systemen (E/E/PES), die eine Sicherheitsfunktion ausführen. Die Norm kann bei allen sicherheitsrelevanten Systemen, die solche Komponenten (E/E/PES) enthalten und deren Ausfall ein maßgebliches Risiko für Mensch oder Umwelt bedeutet, herangezogen werden. Die IEC ist nicht unter einer EG-Richtlinie harmonisiert. Eine automatische Vermutungswirkung zur Erfüllung der Schutzziele einer Richtlinie geht somit von ihr nicht aus. Dennoch kann der Hersteller eines Produktes der Sicherheitstechnik die IEC auch zur Erfüllung grundlegender Anforderungen aus Europäischen Richtlinien nach der neuen Konzeption verwenden. 3.4 EN ISO Sicherheit von Maschinen Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze, Teil 2 - Validierung Beschreibung Die EN ISO setzt auf der Vorgängernorm EN auf, erfordert aber zusätzlich eine quantitative Betrachtung der Sicherheitsfunktionen. Ihr Anwendungsbereich umfasst sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen und alle Arten von Maschinen, ungeachtet der verwendeten Technologie (elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, mechanisch, ). Für Bauteile/Geräte sind folgende sicherheitstechnische Kenngrößen notwendig: Kategorie (strukturelle Anforderung) PL: Performance Level MTTFd: Mittlere Zeit bis zu einem gefährlichen Ausfall (mean time to dangerous failure) DC: Diagnose-Deckungsgrad (diagnostic coverage) CCF: Fehler gemeinsamer Ursache (common cause failure) Die Norm beschreibt die Berechnung des Performance Level (PL), auf Basis des PFH- Wertes (Probability of dangerous failure per hour) für sicherheitsrelevante Teile von Steuerungen und kompletten Sicherheitsfunktionen auf Basis vorgesehener Architekturen (Kategorien B - 4). Die fünf Performance Level (a, b, c, d, e) stehen für unterschiedliche Wahrscheinlichkeitswerte eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde. Bei Abweichungen verweist die EN ISO auf die EN Da die ISO alle Arten von Maschinen, ungeachtet der verwendeten Technologie betrachtet, wird diese Norm von den Werkzeugmaschinenherstellern bevorzugt. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 15

16 Vorschriften und Normen 3.4 EN ISO Performance Level Das Ergebnis einer Risikobewertung drückt sich bei der EN ISO im Performance Level für die jeweilige Sicherheitsfunktion aus. Je nach ermitteltem Performance Level muss die Sicherheitsfunktion einen entsprechenden PFH-Wert aufweisen. Die folgende Tabelle zeigt den Zusammenhang zwischen Performance Level und PFH-Wert: Performance PFH-Wert Level (Probability of dangerous failure per hour) a bis < b 3 x bis < c bis < 3 x d bis < e bis < Kategorien Nachfolgend sind die Kategorien für Bauteile/Geräte beschrieben. Kategorie B Einkanalige Struktur. Das Auftreten eines Fehlers kann zum Verlust der Sicherheitsfunktion führen. Bild 3-2 Sensor-Logik-Aktor Kategorie 1 Einkanalige Struktur. Das Auftreten eines Fehlers kann zum Verlust der Sicherheitsfunktion führen, aber die Wahrscheinlichkeit des Auftretens ist geringer als in Kategorie B. Bewährte Bauteile und bewährte Sicherheitsprinzipien müssen angewendet werden. Bild 3-3 Sensor-Logik-Aktor 16 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

17 Vorschriften und Normen 3.4 EN ISO Kategorie 2 Einkanalige Struktur mit Testkanal. Die Sicherheitsfunktion muss in geeigneten Zeitabständen durch die Maschinensteuerung getestet werden. Bild 3-4 Sensor-Logik-Aktor-Testeinrichtung-AusgangTE Kategorie 3 Zweikanalige Struktur. Wenn ein einzelner Fehler auftritt, bleibt die Sicherheitsfunktion immer erhalten. Bild 3-5 Sensor-Logik-Aktor-Kat3 und Kat4 Kategorie 4 Zweikanalige Struktur. Einzelne Fehler müssen vor oder bei der Anforderung der Sicherheitsfunktion erkannt werden. Ist dies nicht möglich, darf eine Anhäufung von unerkannten Fehlern nicht zum Verlust der Sicherheitsfunktion führen. Bild 3-6 Sensor-Logik-Aktor-Kat3 und Kat4 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 17

18 Vorschriften und Normen 3.5 IEC IEC Sicherheit von Maschinen Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer und elektronischer und programmierbarer elektronischer Steuerungssysteme Beschreibung Die EN (identisch zu IEC 62061) ist eine sektorspezifische Norm unterhalb der IEC Sie beschreibt die Realisierung sicherheitsrelevanter elektrischer Steuerungssysteme von Maschinen und betrachtet den gesamten Lebenszyklus von der Konzeptphase bis zur Außerbetriebnahme. Basis bilden die quantitativen und qualitativen Betrachtungen von Sicherheitsfunktionen. Sektorspezifische Normen sollen die grundlegenden Ansätze der IEC aufgreifen und für den jeweiligen Anwendungsbereich umsetzen. Z. B. Maschinenbereich, Kraftwerksbereich, Medizinischer Bereich,. Die Norm IEC beschreibt das zu mindernde Risiko und die Fähigkeit eines Steuerungssystems, dieses Risiko im Sinne des SIL (Safety Integrity Level) zu mindern. Drei SILs werden im Maschinensektor verwendet, wobei SIL 1 der niedrigste und SIL 3 der höchste Sicherheits-Integritätslevel ist Safety Integrity Level Das Ergebnis einer Risikobewertung für eine Sicherheitsfunktion mit Hilfe der IEC ist der Safety Integrity Level (SIL). Ja nach ermitteltem SIL muss die Sicherheitsfunktion einen entsprechenden PFH-Wert aufweisen. Die folgende Tabelle zeigt den Zusammenhang zwischen SIL und PFH-Wert: Safety Integrity Level PFH-Wert (Probability of dangerous failure per hour) SIL bis < SIL bis < SIL bis < Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

19 Vorschriften und Normen 3.6 Zusammenhang zwischen SIL, PL und PFH-Wert 3.6 Zusammenhang zwischen SIL, PL und PFH-Wert Die folgende Tabelle zeigt den Zusammenhang zwischen Performance Level, PFH-Wert und Safety Integrity Level: Performance Level (PL) (EN ISO 13849) PFH-Wert (Probability of dangerous failure per hour) a bis < b 3 x bis < c bis < 3 x d bis < e bis < Safety Integrity Level (SIL) (IEC 62061) 3.7 EN Elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl Teil 5-2: Anforderungen an die Sicherheit Funktionale Sicherheit Beschreibung Diese Norm legt Anforderungen fest und gibt Empfehlungen für den Entwurf und die Entwicklung, die Integration und die Validierung von sicherheitsbezogenen Leistungsantriebssystemen mit einstellbarer Drehzahl (PDS(SR)) hinsichtlich ihrer funktionalen Sicherheit. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 19

20 Vorschriften und Normen 3.8 EN EN Sicherheit von Maschinen - Elektrische Ausrüstungen von Maschinen - Teil 1: Allgemeine Anforderungen Beschreibung Die EN regelt als Teilnorm der EN allgemeine Festlegungen und Empfehlungen für die Sicherheit, Funktionsfähigkeit und Instandhaltung der elektrischen Ausrüstung von Maschinen. Zweck des Regelwerks ist es, gefahrbringende Situationen und deren Risiken zu vermeiden und Sicherheitsmaßnahmen während der Konstruktion zu berücksichtigen. Sie enthält allgemeine Anforderungen und Empfehlungen für die elektrische, elektronische und programmierbare elektronische Ausrüstung von Maschinen. Die Teilnorm fördert: die Sicherheit von Personen und Sachen die Erhaltung der Funktionsfähigkeit die Erleichterung der Instandhaltung 3.9 C-Normen Bei den C-Normen handelt es sich um fachspezifische Maschinensicherheitsnormen, die detaillierte Sicherheitsanforderungen für eine bestimmte Maschine oder Gruppe von gleichartigen Maschinen beinhalten. Wenn für die betreffende Maschinenart eine C-Norm existiert, hat sie Vorrang gegenüber einer B- oder A-Norm. Wenn keine speziellen C-Normen für die zu planende Maschine existiert, muss die Risikoreduzierung nach A- und B-Normen vorgenommen werden. Beispiele für C-Normen: DIN EN Werkzeugmaschinen Sicherheit Bearbeitungszentren DIN EN Sicherheit von Werkzeugmaschinen Bohrmaschinen DIN EN Sicherheit von Werkzeugmaschinen Fräsmaschinen (einschl. Bohrmaschinen) DIN EN Werkzeugmaschinen Sicherheit Ortsfeste Schleifmaschinen DIN EN ISO Werkzeugmaschinen Sicherheit - Drehmaschinen 20 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

21 Sicherheitsfunktionen 4 Mit SINUMERIK Safety Integrated stehen integrierte Sicherheitsfunktionen zur Verfügung, mit denen sich ein hochwirksamer Personen- und Maschinenschutz realisieren lässt. Bild 4-1 Gegenüberstellung externe und integrierte Sicherheitsfunktionen Die Sicherheitsfunktionen erfüllen die Anforderungen der Kategorie 3 sowie dem Performance Level d nach DIN EN ISO und dem Safety Integrity Level SIL 2 nach DIN EN Damit lassen sich wesentliche Anforderungen zur funktionalen Sicherheit einfach und wirtschaftlich umsetzen. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 21

22 Sicherheitsfunktionen Zum Funktionsumfang gehören z. B.: Funktionen zur sicheren Überwachung von Geschwindigkeit und Stillstand Funktionen zur sicheren Arbeitsraum- und Schutzraumabgrenzung Direkter Anschluss aller sicherheitsrelevanten Signale und deren interne logische Verknüpfung Hinweis Welche der nachfolgend beschriebenen Sicherheitsfunktionen bei den einzelnen SINUMERIK Steuerungen zur Verfügung stehen, entnehmen Sie bitte den aktuellen Funktionsbeschreibungen der entsprechenden Steuerungsfamilie. Grundsätzliche Unterscheidung der Sicherheitsfunktionen bei SINUMERIK Steuerungen: SINAMICS Safety Integrated Basic Functions SINAMICS Safety Integrated Extended Functions SINUMERIK Safety Integrated Systemintegrierte Sicherheitsfunktionen Die folgende Tabelle zeigt die Gegenüberstellung der Sicherheitsfunktionen bei SINAMICS und SINUMERIK: SINAMICS Safety Integrated Basic Functions SINAMICS Safety Integrated Extended Functions SINUMERIK Safety Integrated Systemintegrierte Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO) Safe Torque Off (STO) Safe Torque Off (STO) Safe Stop 1 (SS1) Safe Stop 1 (SS1) Stop A Safe Brake Control (SBC) Safe Brake Control (SBC) Stop B Stop A Stop A Stop C Stop F Stop F Stop D - Safe Operating Stop (SOS) Stop E - Safe Stop 2 (SS2) Stop F - Safe Speed Monitor (SSM) Safe Operating Stop (SOS) - Safely-Limited Speed (SLS) Safe Brake Control (SBC) - Safe Acceleration Monitor Safe Speed Monitor (SSM) (SAM) - Safely-Limited Position (SLP) Safely-Limited Speed (SLS) - Safe Position (SP) SG-Override - Safe Direction (SDI) Safe Acceleration Monitor (SAM) - - Safe Cam (SCA) - - Safely-Limited Position (SLP) - - Safe Programmable Logic (SPL) Die SINAMICS Safety Integrated Basic Functions sind standardmäßig im Grundumfang des SINAMICS enthalten. 22 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

23 Sicherheitsfunktionen 4.1 Safe Torque Off (sicherer Halt) Für die SINAMICS Safety Integrated Extended Functions und für die SINUMERIK Safety Integrated Systemintegrierten Sicherheitsfunktionen sind Software-Lizenzen erforderlich. 4.1 Safe Torque Off (sicherer Halt) Safe Torque Off (STO) dient im Fehlerfall oder in Verbindung mit einer Maschinenfunktion zum sicheren elektronischen Abtrennen der Energiezufuhr zum Motor. Dies erfolgt achsspezifisch und kontaktfrei. Es ist keine galvanische Trennung des Motors vom Antriebsmodul erforderlich. Anwendungsfälle: Immer aktiv nach Not-Halt Drehen einer Spindel von Hand bei offenen Schutztüren Bild 4-2 Safe Torque Off 4.2 Safe Stop 1 Mit der Funktion Safe Stop 1 (SS1) kann ein Stillsetzen des Antriebs nach EN : 2006 der Stoppkategorie 1 realisiert werden. Der Antrieb bremst nach Anwahl von Safe Stop 1 an einer Rampe ab und geht nach Ablauf einer Verzögerungszeit in den Zustand Safe Torque Off (STO). Anwendungsfall: Stillsetzen bei Not-Halt Bild 4-3 Safe Stop 1 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 23

24 Sicherheitsfunktionen 4.3 Safe Brake Control (sichere Bremsenansteuerung) 4.3 Safe Brake Control (sichere Bremsenansteuerung) Die Funktion Safe Brake Control (SBC) dient zur Ansteuerung von Haltebremsen, die nach dem Ruhestromprinzip arbeiten (z. B. Motorhaltebremse). Die Ansteuerung der Bremse erfolgt über einen zweikanaligen Ausgang auf dem SINAMICS Motormodul. SBC wird, wenn die Funktion projektiert wurde, immer zusammen mit STO ausgelöst. Anwendungsfall: Ansteuern einer Haltebremse bei Schwerkraft belasteten Achsen Bild 4-4 Safe Brake Control 4.4 Safe Operating Stop (sicherer Betriebshalt) Die Funktion Safe Operating Stop (SOS) dient zur sicheren Überwachung der Stillstandsposition einer Achse oder Spindel. Die Antriebe befinden sich dabei voll funktionsfähig in Lage- oder Drehzahlregelung und werden auf ihre Position überwacht. Anwendungsfälle: Arbeiten im Gefahrenbereich bei offenen Schutztüren Achsen mit unsymmetrischen Werkstücken werden in Position gehalten Hängende Achsen werden in Position gehalten Bild 4-5 Safe Operating Stop 24 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

25 Sicherheitsfunktionen 4.5 Safe Stop Safe Stop 2 Mit der Funktion Safe Stop 2 (SS2) kann ein Stillsetzen der Antriebe nach EN : 2006 der Stoppkategorie 2 realisiert werden. Der Antrieb bremst nach Anwahl Safe Stop 2 an einer Rampe ab und geht nach Ablauf einer Verzögerungszeit bzw. nach Unterschreiten einer projektierten Drehzahlgrenze in den Zustand Safe Operating Stop (SOS). Anwendungsfall: Personenschutz Bild 4-6 Safe Stop Safe Speed Monitor (n < nx) Die Funktion Safe Speed Monitor (SSM) liefert ein sicheres Ausgangssignal, wenn die Motordrehzahl (n) unterhalb eines festgelegten Grenzwertes (nx) liegt. Dieses sichere Signal kann z. B. dazu dienen eine Schutztür zu entriegeln. Anwendungsfall: Freigabe der Schutztür erst dann, wenn alle Antriebe stehen Bild 4-7 Safe Speed Monitor Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 25

26 Sicherheitsfunktionen 4.7 Safely-Limited Speed (sicher reduzierte Geschwindigkeit) 4.7 Safely-Limited Speed (sicher reduzierte Geschwindigkeit) Die Funktion Safely-Limited Speed (SLS) dient zur sicheren Überwachung der lastseitigen Geschwindigkeit einer Achse oder Spindel. Je Achse oder Spindel können vier unterschiedliche Geschwindigkeiten (SG1, SG2, SG3, SG4) parametriert werden. Bei der SINUMERIK 840D sl können die sicher reduzierten Geschwindigkeiten SG2 und SG4 noch mit 16 unterschiedlichen Prozentwerten (SG Override) verrechnet werden, so dass je Achse bis zu 34 verschiedene sichere Geschwindigkeitswerte zur Verfügung stehen. Anwendungsfälle: Verfahren der Achsen oder Spindeln bei offener Schutztür Personenschutz Berstschutz für z. B. Schleifscheiben oder Drehfutter Maschinenschutz Bild 4-8 Safely-Limited Speed 4.8 Safe Acceleration Monitor (sichere Überwachung auf Beschleunigung) Die Funktion Safe Acceleration Monitor (SAM) überwacht bei den STOPPs B und C bzw. bei SS1 und SS2, ob sich die Geschwindigkeit des Antriebs erhöht. Erhöht sich die Geschwindigkeit während des Bremsvorgangs, wird sofort ein STO ausgelöst und der betroffene Antrieb trudelt aus. Ein weiteres Beschleunigen ist somit ausgeschlossen. Anwendungsfall: Überwachung des Bremsvorgangs 26 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

27 Sicherheitsfunktionen 4.9 Safe Cam (sichere Software-Nocken) Bild 4-9 Safe Acceleration Monitor 4.9 Safe Cam (sichere Software-Nocken) Bei der SINUMERIK 840D sl stehen 30 Safe Cam (SCA) zur Verfügung. Wird eine Nockenposition angefahren, wird ein sicheres Signal erzeugt, welches weiter verarbeitet werden kann. Mit den safe cam können verschiedene Arbeits- oder Schutzräume definiert werden oder auch Sicherheitsfunktionen umgeschaltet werden. Anwendungsfall: Definition von Arbeits- oder Schutzräumen Sicheres Umschalten von Sicherheitsfunktionen (z. B. Umschaltung von SG-Stufen) Bild 4-10 Safe Cam Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 27

28 Sicherheitsfunktionen 4.10 Safely-Limited Position (sichere Software-Endschalter) 4.10 Safely-Limited Position (sichere Software-Endschalter) Durch die Sicherheitsfunktion Safely-Limited Position (SLP) kann eine achsspezifische Verfahrbereichsbegrenzung realisiert werden. Störanfällige und teure Hardware-Endschalter können damit entfallen. Es stehen zwei verschiedene sichere Software-Endschalterpaare zur Verfügung, zwischen denen umgeschaltet werden kann. Wird einer der sicheren Software-Endschalter überfahren, löst Safety Integrated eine vom Maschinenhersteller parametrierte Stoppfunktion aus. Anwendungsfall: Verfahrbereichsbegrenzung für Achsen Bild 4-11 Safely-Limited Position 4.11 Safe programmable logic (Sichere programmierbare Logik) Die Safe Programmable Logic (SPL) ermöglicht den direkten Anschluss von sicherheitsgerichteten Sensoren und Aktoren und deren interne logische Verknüpfung. Die sichere programmierbare Logik ist redundant aufgebaut und besteht aus einem Unterprogramm in der SINUMERIK 840D sl (NCK) und einem Standard Step 7 Programm in der integrierten PLC. Zwischen diesen beiden Programmen findet ein kreuzweiser Datenund Ergebnisvergleich statt. Anwendungsfälle: Sichere Verknüpfung von sicheren Sensoren und sicheren Aktoren ohne zusätzliche Hardware Anwahl der Safety Funktionen Verarbeitung der Statussignale aus den Achs-Überwachungskanälen 28 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

29 Sicherheitsfunktionen 4.12 Safe Direction (sichere Drehrichtung) 4.12 Safe Direction (sichere Drehrichtung) Bei der Sicherheitsfunktion Safe Direction (SDI) handelt es sich um eine SINAMICS Safety Integrated Extended Funktion. Mit dieser Sicherheitsfunktion wird die Drehrichtung einer Achse oder Spindel sicher überwacht. Die Sicherheitsfunktion steht in Verbindung mit der SINUEMRIK 828 zur Verfügung. Anwendungsfälle: Freifahren nach Überschreiten des sicheren Software-Endschalters Überwachung einer Frässpindel, bei Werkzeugen, die nur in einer Drehrichtung arbeiten können Bild 4-12 Safe Direction Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 29

30 Sicherheitsfunktionen 4.13 Stoppvarianten 4.13 Stoppvarianten Sichere Stopps dienen dazu, einen sich in Bewegung befindlichen Antrieb in den Stillstand zu überführen. Die Art der Stoppreaktion kann bei auftretenden Fehlern vom System fest vorgegeben sein oder vom Maschinenhersteller projektiert werden. Somit kann das Stillsetzen der Maschine optimal an die jeweilige Situation angepasst werden. Bei nachfolgender Aufstellung ist der Stopp B mit einem SS1 und der Stopp C mit einem SS2 vergleichbar. Bild 4-13 Übersicht der Stoppvarianten 30 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

31 Sicherheitsfunktionen 4.13 Stoppvarianten Stopp A Mit dem Stopp A (entspricht der Stopp Kategorie 0 nach EN , ohne galvanische Trennung) wird der Antrieb über die Funktion Sicherer Halt direkt drehmomentenfrei geschaltet. Ein Antrieb, der noch in Bewegung ist, trudelt aus. Ein im Stillstand befindlicher Antrieb kann nicht mehr ungewollt anlaufen. Anwendungsfall: z. B. bei Safety Störungen Stopp B Der Antrieb wird drehzahlgeregelt an der Stromgrenze abgebremst und in den sicheren Halt überführt (entspricht der Stopp Kategorie 1 nach EN , ohne galvanische Trennung). Anwendungsfall z. B. beim Ansprechen von SOS (SBH) Stopp C Der Antrieb wird drehzahlgeregelt an der Stromgrenze abgebremst und in den sicheren Betriebshalt überführt (entspricht der Stopp Kategorie 2 nach EN ). Im Falle eines Not-Halt wird meist ein Stopp C, mit einem anschließenden Stopp A gewählt, da dies die schnellste Möglichkeit ist, einen Antrieb stillzusetzen,. Anwendungsfall: Personenschutz Stopp D Die Antriebe werden im Verbund bahnbezogen (interpolatorisch) auf der Kontur abgebremst und in den sicheren Betriebshalt überführt. Anwendungsfall: Schutz für Werkzeug und Werkstück (Maschinenschutz) Stopp E Die Antriebe werden im Verbund, inklusive einer Rückzugsbewegung, bei der z. B. Werkzeug und Werkstück voneinander getrennt werden, bahnbezogen abgebremst und in den sicheren Betriebshalt überführt. Anwendungsfall: Maschinenschutz Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 31

32 Sicherheitsfunktionen 4.14 Sicheres Bremsenmanagement Stopp F Der Stopp F ist fest dem kreuzweisen Ergebnis- und Datenvergleich (KDV) zugeordnet und kann vom Anwender nicht weiter beeinflusst werden. Wird in den Überwachungskanälen von Safety Integrated eine Diskrepanz festgestellt, wird ein Stopp F ausgelöst. Je nach Parametrierung wird im Folgenden eine Stopp A oder B Reaktion ausgelöst. Anwendungsfälle: Erkennen von Fehlern beim kreuzweisen Daten- und Ergebnisvergleich Erkennen von Kommunikationsfehlern zwischen SINUMERIK und Antrieb Erkennen von Geberfehlern 4.14 Sicheres Bremsenmanagement Achsen bzw. Mechaniken können bei abgeschalteten Antrieben durch die Schwerkraft nach unten fallen. Bei hängenden Achsen oder bei Rundachsen bzw. Spindeln mit asymmetrischer Gewichtsverteilung kann somit eine gefahrbringende Bewegung entstehen. Deshalb muss sichergestellt werden, dass ein Antrieb auch im stromlosen Zustand sicher in der Position gehalten wird. Das wird üblicherweise durch eine Haltebremse realisiert. Die Zuverlässigkeit dieser Haltebremse ist ein wesentlicher Bestandteil bei der Absturzsicherung an Vertikalachsen. Das sichere Bremsenmanagement besteht aus der sicheren Bremsenansteuerung und dem sicheren Bremsentest. Bild 4-14 Bestandteile des sicheren Bremsenmanagements 32 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

33 Sicherheitsfunktionen 4.14 Sicheres Bremsenmanagement Sichere Bremsenansteuerung Die Funktion Safe Brake Control (SBC) dient zur Ansteuerung von Haltebremsen, die nach dem Ruhestromprinzip arbeiten (z. B. Motorhaltebremse). Die Ansteuerung der Bremse erfolgt über einen zweikanaligen Ausgang auf dem SINAMICS Motormodul. SBC wird, wenn die Funktion projektiert wurde, immer zusammen mit STO ausgelöst Bremsentest (Diagnosefunktion) Der Bremsentest prüft, ob das erwartete Haltemoment noch verfügbar ist. Der Antrieb fährt dabei gezielt gegen die geschlossene Bremse und belastet diese mit dem Testmoment im Gutfall ohne Achsbewegung. Wird jedoch eine Achsbewegung festgestellt, so ist davon auszugehen, dass das Haltemoment der Bremse nicht mehr ausreicht, um die Achse in Position zu halten. In diesem Fall muss die betroffene Achse in eine sichere Position verfahren und die Bremse untersucht und ggf. in Stand gesetzt werden. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 33

34 Sicherheitsfunktionen 4.15 SG (Sichere Geschwindigkeit) spezifische Sollwertbegrenzung 4.15 SG (Sichere Geschwindigkeit) spezifische Sollwertbegrenzung Die SG (SLS) spezifische Sollwertbegrenzung ist einkanalig in der SINUMERIK 840D sl ausgeführt und deshalb keine Sicherheitsfunktion. Mit dieser Funktion wird der Sollwert für die Geschwindigkeit, abhängig von der gerade aktiven sicheren Geschwindigkeitsstufe, begrenzt. Ein Überschreiten der angewählten sicheren Geschwindigkeitsstufe mit der damit verbundenen Stoppreaktion wird dadurch vermieden. Die Sicherheit des Bedieners ist durch die angewählte SG-Stufe und den eventuellen Einsatz eines Zustimmtasters gewährleistet. Anwendungsfall: Testen von neuen Programmen bei offener Schutztür mit reduzierter Geschwindigkeit ohne Überschreitung der SG-Stufe Bild 4-15 Funktionsweise der SG spezifischen Sollwertbegrenzung 34 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

35 Sicherheitskonzepte der Steuerungen 5 Nachfolgend sind die einzelnen Sicherheitskonzepte der SINUMERIK Steuerungsfamilie beschrieben. 5.1 SINUMERIK 808 Bei der SINUMERIK 808 mit einem SINAMICS V70 für die Vorschubantriebe und einem z. B. SINAMICS G120 für die Hauptspindel, kann mit Hilfe einer entsprechenden hardwaremäßigen Aussenbeschaltung ein Safe Torque Off (sicherer Halt) für die Antriebe realisiert werden. Siehe Anwendungsbeispiel: STO für SINUMERIK 808 ( (Intranet) Beispiel für die Realisierung des Safe Torque Off (STO) bei einer SINUMERIK 808: Bild 5-1 Prinzipielle Darstellung für die Realisierung des STO Not-Halt Wird der Not-Halt Taster betätigt, erfolgt das Bremsen der Antriebe einkanalig im SINAMICS V70 und SINAMICS G120. Über die beiden STO-Klemmen des Vorschub- und Hauptspindel-Antriebs wird nach einer eingestellten Zeit der Safe Torque Off angewählt. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 35

36 Sicherheitskonzepte der Steuerungen 5.2 SINUMERIK Schutztür In den meisten Fällen ist eine Schutztür mit einem Zuhaltemagneten ausgestattet. Bevor die Schutztür geöffnet werden kann, muss dieser Zuhaltemagnet entriegelt werden. Dies geschieht z. B. über die Taste Schutztür anfordern auf der Bedientafel. Wird die Schutztür angefordert, werden die Antriebe einkanalig abgebremst. Über die beiden STO-Klemmen des SINAMICS V70 und SINAMICS G120 wird nach einer eingestellten Zeit der Safe Torque Off angewählt. Die Schutztür wird erst dann entriegelt, wenn die Vorschubachsen STO aktiv melden und über den sicheren Drehzahlwächter die Spindel Drehzahl n = 0 meldet. 5.2 SINUMERIK 828 Bei der SINUMERIK 828/SINAMICS S120 werden die antriebsbasierten Sicherheitsfunktionen im SINAMICS genutzt. Die Safety Integrated Basic Functions, der STO (Safe Torque Off) und der SS1 (Safe Stop 1), können über Klemmen angewählt werden. Zusätzlich ist in den Safety Integrated Basic Functions noch der SBC (Safe Brake Control) enthalten. Diese Sicherheitsfunktion wird, sofern sie parametriert wurde, automatisch bei einem STO aktiviert. Zusätzlich zu den Safety Integrated Basic Functions können die Safety Integrated Extended Functions genutzt werden, die mit Hilfe des Terminal Moduls TM54F angewählt werden. Die folgenden Tabelle zeigt, welche Sicherheitsfunktionen zur Verfügung stehen: Sicherheitsfunktion Safety Integrated Basic Functions Safety Integrated Extended Functions Safe Operating Stop x x Safe Stop 1 x x Safe Brake Control x x Safe Stop 2 - x Safe Operating Stop - x Safely-Limited Speed - x Safe Speed Monitor - x Safe Acceleration Monitor - x Safely-Limited Position - x Safe Direction - x Das Terminal Module TM54F ist eine Klemmenerweiterungsbaugruppe mit fehlersicheren Digitalein- und -ausgängen, über welche die Sicherheitsfunktionen angewählt werden können. Die Ansteuerung der fehlersicheren Eingänge des TM54F kann entweder über externe Sicherheitsrelais z. B. SIRIUS 3SK1 oder über das Modulare Sicherheitssystem SIRIUS 3RK3 erfolgen. Die Sicherheitsfunktionen werden über die sicheren Eingänge des TM54F angewählt. Jeder Control Unit (PPU, NX) der SINUMERIK 828 kann genau ein TM54F zugeordnet werden, das über DRIVE-CLiQ angeschlossen wird. 36 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

37 Sicherheitskonzepte der Steuerungen 5.2 SINUMERIK 828 Über PROFINET und z. B. eine CU320 können weitere Achsen an die SINUMERIK 828 angeschlossen werden. Für diese Achsen können über Klemme die SINAMICS Safety Integrated Basic Functions angewählt werden. Ab dem SINUMERIK Softwarestand 4.7 werden die Statusinformationen über den Safety Info Channel an die Steuerung übertragen. Die Statusinformationen zeigen an, welche Sicherheitsfunktion im SINAMICS angewählt ist. Über den Safety Control Channel können Signale von der Steuerung zum Antrieb kommuniziert werden, z. B. "Start des Bremsentests" Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen über TM54F und SIRIUS 3SK Bei der Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen über die SIRIUS Sicherheitsrelais 3SK erfolgt die Verknüpfung der sicheren Sensoren und Aktoren hardwaremäßig über die Relais. Im folgenden Beispiel über K1 und K2. Bild 5-2 Prinzipielle Darstellung für die Realisierung der Sicherheitsfunktionen mit Sicherheitsrelais Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 37

38 Sicherheitskonzepte der Steuerungen 5.3 SINUMERIK 840D sl Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen über das TM 54F und dem Modularen Sicherheitssystem 3RK3 Das Modulare Sicherheitssystem 3RK3 (MSS) ist ein frei parametrierbares modulares Sicherheitsschaltgerät. Über das zugehörige grafische Engineering-Tool können die sicheren Ein- und Ausgänge des MSS parametriert und verknüpft werden. Bild 5-3 Prinzipielle Darstellung für die Realisierung der Sicherheitsfunktionen mit dem modularen Sicherheitssystem 3RK3 5.3 SINUMERIK 840D sl Bei der SINUMERIK 840D sl in Verbindung mit SINAMICS S120 können für die Achsen, die der SINUMERIK NCU direkt zugeordnet sind, sowohl die Safety Integrated Basic Functions des SINAMICS wie auch die systemintegrierten Sicherheitsfunktionen genutzt werden. Zu den Safety Integrated Basic Functions des SINAMICS gehören der STO (Safe Torque Off) und der SS1 (Safe Stop 1). Diese Sicherheitsfunktionen können über Klemmen angesteuert werden. Zusätzlich ist in den Safety Integrated Basic Functions noch der SBC (Safe Brake Control) enthalten. Diese Sicherheitsfunktion wird automatisch bei einem STO aktiviert. Die systemintegrierten Sicherheitsfunktionen werden über die sichere programmierbare Logik angesteuert und sind in der SINUMERIK und im SINAMICS realisiert. 38 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

39 Sicherheitskonzepte der Steuerungen 5.3 SINUMERIK 840D sl Die folgende Tabelle zeigt, welche Sicherheitsfunktionen zur Verfügung stehen: Sicherheitsfunktion Safety Integrated Basic Functions Systemintegrierte Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off x x Safe Stop 1 x x Safe Brake Control x x Safe Stop 2 - x Safe Operating Stop - x Safely-Limited Speed - x Safe Speed Monitor - x Safe Acceleration Monitor - x Safely-Limited Position - x Safe Cam - x Safe programmable logic - x Angesteuert werden die systemintegrierten Sicherheitsfunktionen durch die sichere programmierbare Logik (SPL). Die sichere programmierbare Logik ist redundant aufgebaut und besteht aus einem Unterprogramm in der SINUMERIK 840D sl (NCK) und einem Standard Step 7 Programm in der integrierten PLC der SINUMERIK 840D sl. Zwischen diesen beiden Programmen findet ein kreuzweiser Daten- und Ergebnisvergleich statt. Die Schnittstelle zur Maschine bilden zweikanalige, sicherheitsgerichtete Ein- und Ausgänge (F-DI, F-DO). Die sicherheitsgerichteten Sensoren und Aktoren werden direkt, ohne zusätzliche Hardwarebeschaltung an diese Ein- und Ausgänge angeschlossen. Die Kommunikation zwischen der Steuerung und der sicheren Peripherie erfolgt über PROFIBUS oder PROFINET mit Hilfe des PROFIsafe-Protokolls.Die Signale der sicherheitsgerichteten Sensoren werden sowohl an die NCK-SPL wie auch an die PLC-SPL übertragen werden. Umgekehrt werden die sicheren Aktoren durch die NCK-SPL und die PLC-SPL angesprochen. Externe Antriebe können über PROFIBUS oder PROFINET und z. B. mit Hilfe der Control Unit CU320 angeschlossen werden. Hierbei kann es sich um eine NC- oder eine PLC-Achse handeln. Bei diesen externen Antrieben können die antriebsbasierten Sicherheitsfunktionen des SINAMICS genutzt werden. Diese Sicherheitsfunktionen werden, mit Hilfe des PROFIsafe-Protokolls, durch die SPL angesteuert. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 39

40 Sicherheitskonzepte der Steuerungen 5.3 SINUMERIK 840D sl Bild 5-4 Aufbau der sicheren programmierbaren Logik Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen Das folgende Bild zeigt beispielhaft die Ansteuerung der Sicherheitsfunktionen: Bild 5-5 Prinzipielle Darstellung für die Realisierung der Sicherheitsfunktionen 40 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

41 Sensor- und Aktoreinbindung SINUMERIK 808 Bei der SINUMERIK 808 erfolgt die Anbindung der sicherheitsgerichteten Sensoren und Aktoren an die Steuerung hardwaremäßig z. B. über Sicherheitsrelais der Serie SIRIUS 3SK. Die Verknüpfung der Signale erfolgt über eine hardwaremäßige Verdrahtung. 6.2 SINUMERIK 828 Bei der SINUMERIK 828 erfolgt die Anbindung und Verknüpfung der sicherheitsgerichteten Sensoren und Aktoren hardwaremäßig z. B. über Sicherheitsrelais der Serie SIRIUS 3SK oder über das modulare Sicherheitssystem (MSS) 3RK3. Bei der Verknüpfung der Hardwaresignale mit Hilfe des modularen Sicherheitssystems (MSS) erfolgt die Anbindung der sicheren Sensoren und Aktoren direkt, ohne zusätzliche Hardware. Über eine grafische Parametrierung können die sicheren Signale verknüpft werden. 6.3 SINUMERIK 840D sl Die Anbindung der sicherheitsgerichteten dezentralen Peripherie an die Steuerung erfolgt über sichere Ein- und Ausgangssignale und über PROFIBUS oder PROFINET mit dem PROFIsafe-Protokoll. Die sicherheitsgerichteten Sensoren und Aktoren werden direkt, ohne zusätzliche Hardware, an die sicheren Ein- und Ausgangsbaugruppen angeschlossen. Als Peripheriebaugruppen können u. a. die sicheren Baugruppen der ET 200S, ET 200eco, ET 200M und ET 200SP oder der DP-/ASi F-Link eingesetzt werden. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 41

42 Sensor- und Aktoreinbindung 6.3 SINUMERIK 840D sl 42 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

43 Systemvoraussetzungen und Softwarelizenzen SINUMERIK 808 Die SINUMERIK 808 in Verbindung mit dem SINAMICS V70 bietet als Sicherheitsfunktion standardmäßig den Safe Torque Off. Für diese Sicherheitsfunktion sind seitens der SINUMERIK oder des Antriebs keine weiteren Voraussetzungen erforderlich. 7.2 SINUMERIK 828 Bei der SINUMERIK 828, in Verbindung mit dem SINAMICS S120, können die antriebsbasierten Sicherheitsfunktionen des SINAMICS S120 genutzt werden. Die Safety Integrated Basic Functions (STO Safe Torque Off, SS1 Safe Stop 1, SBC Safe Brake Control) sind standardmäßig immer enthalten. Um die Safety Integrated Extended Functions nutzen zu können, sind folgende Voraussetzungen erforderlich: Softwarelizenz "Safety Integrated Drive Based" 6FC5800-0AC50-0YB0 (je Achse) Terminalmodul TM54F 6SL3055-0AA00-3BA0 (je Control Unit) 7.3 SINUMERIK 840D sl Bei der SINUMERIK 840D sl, in Verbindung mit dem SINAMICS S120, können sowohl die Safety Integrated Basic Functions des SINAMICS wie auch die systemintegrierten Sicherheitsfunktionen genutzt werden. Die Safety Integrated Basic Functions des SINAMICS (STO Safe Torque Off, SS1 Safe Stop 1, SBC Safe Brake Control) sind standardmäßig immer enthalten und benötigen keine weitere Hardware bzw. Softwarelizenz. Für die systemintegrierten Sicherheitsfunktionen stehen folgende Softwarelizenzen zur Verfügung: SINUMERIK SI-Basic (4 SPL-Eingänge / 4 SPL-Ausgänge, inkl. eine Achse) 6FC5800-0AM63-0YB0 SINUMERIK SI-Comfort (64 SPL-Eingänge / 64 SPL-Ausgänge, incl. eine Achse) 6FC5800-0AM64-0YB0 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 43

44 Systemvoraussetzungen und Softwarelizenzen 7.3 SINUMERIK 840D sl SINUMERIK SI-High-Feature (192 SPL-Eingänge / 192 SPL-Ausgänge, inkl. eine Achse) 6FC5800-0AS68-0YB0 SINUMERIK SI-Achse (zusätzlich je weitere Achse/Spindel) 6FC5800-0AC70-0YB0 SINUMERIK SI-Achse/Spindel Paket (zusätzlich weitere 15 Achsen/Spindeln) 6FC5800-0AC60-0YB0 SINUMERIK SI-connect (16 sichere Verbindungen) 6FC5800-0AS67-0YB0 Es ist keine spezielle Hardware für Safety Integrated bei der SINUMERIK 840D sl erforderlich. Über PROFIBUS bzw. PROFINET können externe Achsen über z. B. eine CU320 angeschlossen werden. Wenn für diese externen Achsen die Safety Integrated Extended Functions des SINAMICS genutzt werden sollen, ist für jede betroffene Achse folgende Lizenz erforderlich: Safety Integrated Erweiterungsfunktionen 6SL3074-0AA10-0AA0 44 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

45 Abnahmetest 8 Die Anforderungen zu einem Abnahmetest der Sicherheitsfunktionen gehen aus der EU Maschinenrichtlinie hervor. Dem entsprechend ist der Maschinenhersteller (OEM) verpflichtet, einen Abnahmetest für sicherheitsrelevante Funktionen und Maschinenteile durchzuführen und ein Abnahmezertifikat, aus dem die Prüfergebnisse hervorgehen, auszustellen. Bei Verwendung der Funktion Safety Integrated dient der Abnahmetest zur Überprüfung der korrekten Projektierung der in NCK, PLC und Antrieb genutzten Safety Integrated Überwachungsfunktionen. Dazu wird die richtige Umsetzung der definierten Sicherheitsfunktionen untersucht, die implementierten Testmechanismen geprüft, sowie das Ansprechen der einzelnen Überwachungen durch gezielte Verletzung der Toleranzgrenze provoziert. Dies ist für alle Sicherheitsfunktionen durchzuführen. Es wird zwischen einem vollständigen und einem partiellen Abnahmetest unterschieden. Bei einem vollständigen Abnahmetest sind alle vorgesehenen Sicherheitsfunktionen zu überprüfen. Bei diesem Test wird die gesamte Fehler-Reaktionskette vom Sensor über die Steuerung bis hin zum Aktor durchlaufen und die korrekte Wirkungsweise der Sicherheitsfunktion überprüft. Beim partiellen Abnahmetest müssen nur die sicherheitsrelevanten Parameter getestet werden, die gegenüber dem vollständigen Abnahmetest geändert wurden oder neu hinzugekommen sind. 8.1 SINUMERIK 808 Bei der SINUMERIK 808 muss die korrekte Wirkungsweise der Not-Halt Funktion durch den Maschinenhersteller getestet und dokumentiert werden. 8.2 SINUMERIK 828 Bei der SINUMERIK 828 mit SINAMICS S120 kann der Abnahmetest für alle sicherheitsrelevanten Funktionen mit Unterstützung des Inbetriebnahmetools STARTER durchgeführt werden. Darüber hinaus kann ab dem SINUMERIK Softwarestand 4.7 SP2 der Abnahmetest für alle Sicherheitsfunktionen teilautomatisiert und bedienergeführt mit Hilfe des SINUMERIK Operate durchgeführt werden. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 45

46 Abnahmetest 8.3 SINUMERIK 840D sl 8.3 SINUMERIK 840D sl Für den Abnahmetest bei einer SINUMERIK 840D sl/sinamics S120 steht das Tool SinuComNC zur Verfügung. Mit diesem Tool kann der Abnahmetest teilautomatisiert und bedienergeführt durchgeführt werden. Dabei werden die Trace-Funktionen automatisch konfiguriert. Das automatisch generierte Abnahmeprotokoll ist für den Maschinenhersteller ein Beleg für die geprüfte funktionale Sicherheit der Maschine. 46 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

47 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß 9 ISO oder IEC Safety Integrated Funktionen tragen im Wesentlichen zur funktionalen Sicherheit an Maschinen und Anlagen bei. Funktionale Sicherheit bedeutet, dass die Maschinen in allen Teilen richtig funktionieren und genügend Einrichtungen zur Risikominderung besitzen. Neben funktionalen Risiken haben Maschinen und Anlagen aber auch noch eine Reihe anderer Gefährdungspotentiale. Über Risikoanalyse, Risikobeurteilung und Maßnahmen zur Risikominderung gelangt der Maschinenhersteller zu einer sicheren Maschine oder Anlage. 9.1 Risikoanalyse Die primäre Aufgabe einer Risikoanalyse ist es, Gefährdungen zu erkennen, zu bewerten und mit Hilfe von Schutzmaßnahmen zu beherrschen, so dass kein Schaden von ihnen ausgehen kann. Dazu wird in der EN ISO folgender iterativer (wiederholender) Prozess vorgeschlagen: 1. Festlegen der physikalischen und zeitlichen Grenzen der Maschine 2. Identifizieren der Gefährdungen, Risikoeinschätzung und -bewertung 3. Einschätzen des Risikos für jede identifizierte Gefährdung und Gefährdungssituation 4. Bewerten des Risikos und Festlegen von Entscheidungen zur Risikominderung 5. Beseitigung der Gefährdung oder Verminderung des mit der Gefährdung verbundenen Risikos Aus den ermittelten Risiken ergeben sich die Sicherheitsanforderungen, die erfüllt werden müssen. Für jede erkannte Gefährdung muss eine Sicherheitsfunktion spezifiziert werden. Die Durchführung der Risikoanalyse ist Aufgabe des Maschinenherstellers. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 47

48 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC Risikobewertung Bild 9-1 Prozessschritte der Risikobeurteilung und Risikominderung 9.2 Risikobewertung Die Risikobewertung hat zum Ziel, das Risiko - also die Wahrscheinlichkeit eines Gesundheitsschadens - möglichst quantitativ zu bestimmen. Diese Risikobewertung ist für jede identifizierte Sicherheitsfunktion durchzuführen. Sowohl in der IEC wie auch die EN ISO sind Verfahren beschrieben, wie eine Bewertung des Risikos für eine Sicherheitsfunktion durchgeführt werden kann. Das Ergebnis einer Risikobewertung mit Hilfe der IEC ist der Safety Integrity Level (SIL), und das Ergebnis aus der EN ISO drückt sich im Performance Level (PL) aus. Innerhalb beider Normen wird zwar eine unterschiedliche Methodik zur Bewertung einer Sicherheitsfunktion angewendet, die Ergebnisse lassen sich dennoch ineinander überführen. Die Werkzeugmaschinenindustrie wendet ausschließlich die EN ISO an, weil diese Norm zusätzlich zu den elektrischen und elektronischen Systemen auch die pneumatischen, hydraulischen und mechanischen Systeme mit betrachtet. Auch die Risikobewertung ist durch den Maschinenhersteller durchzuführen. 48 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

49 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC Risikobewertung Ermittlung des Safety Integrity Levels (IEC 62061) Im informativen Anhang A der IEC ist ein Verfahren zur qualitativen Risikoabschätzung und Festlegung des Safety Integrity Levels (SIL) dargestellt. Dieses Verfahren ist für jede identifizierte Sicherheitsfunktion durchzuführen und basiert auf der in der EN ISO vorgestellten Methode. Folgende Risikoparameter sind dabei zu betrachten: S Schwere des möglichen Schadens bzw. Verletzung F Häufigkeit und Dauer der Gefährdungsaussetzung W Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines gefahrbringenden Ereignisses P Möglichkeit der Vermeidung oder Begrenzung des Schadens Für jede Sicherheitsfunktion werden die einzelnen Risikoparameter betrachtet und je nach Ausprägung mit einer entsprechenden Zahl bewertet. Die Klasse der Wahrscheinlichkeit des Schadens (K) ergibt sich aus der Addition der Risikoparameter F, W und P (K = F + W + P). Mit den beiden Parametern S und K geht man anschließend in eine Matrix zur Festlegung des SIL (Safety Integrity Level). Bild 9-2 Ermittlung des SIL nach IEC Ermittlung des Performance Levels (EN ISO 13849) Die EN ISO beschreibt die Ermittlung des Performance Levels (PL) für sicherheitsrelevante Teile von Steuerungen auf Basis bestimmter Strukturen (Kategorien) für die vorgesehene Gebrauchsdauer (meist 20 Jahre). Bei Kombination mehrerer sicherheitsrelevanter Teile zu einem Gesamtsystem macht die Norm Angaben zur Ermittlung des resultierenden PL. Die Einschätzung des Performance Levels einer Sicherheitsfunktion kann an einem Risikografen ermittelt werden. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 49

50 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC Risikobewertung Hierbei werden folgende Risikoparameter betrachtet: S Schwere der Verletzung S1 = leichte (üblicherweise reversible) Verletzung S2 = schwere (üblicherweise irreversible) Verletzung, einschließlich Tod F Häufigkeit und/oder Aufenthaltsdauer der Gefährdungsaussetzung F1 = selten bis öfter und/oder Zeit der Gefährdungsaussetzung ist kurz F2 = häufig bis dauernd und/oder Zeit der Gefährdungsaussetzung ist lang P Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung oder Begrenzung des Schadens P1 = möglich unter bestimmten Bedingungen P2 = kaum möglich Bild 9-3 Risikograf nach EN ISO Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

51 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC Aufbau einer Sicherheitsfunktion 9.3 Aufbau einer Sicherheitsfunktion Eine Sicherheitsfunktion besteht immer aus den Teilsystemen Erfassen, Auswerten und Reagieren. Bild 9-4 Aufbau einer Sicherheitsfunktion Für jedes dieser Teilsysteme müssen die an der Sicherheitsfunktion beteiligten Komponenten festgelegt und die Ausfallwahrscheinlichkeit in Form eines PFH-Wertes (Probability of dangerous failure per hour) errechnet werden. Die Summe der einzelnen PFH-Werte ergibt den Gesamt PFH-Wert und damit den Performance Level (PL) oder Safety Integrity Level (SIL) für die komplette Sicherheitsfunktion. Für die Berechnung der Sicherheitsfunktionen bietet Siemens das Safety Evaluation Tool (SET) an. Zum Teil wird von Maschinenherstellern das Tool SISTEMA des Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) eingesetzt. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 51

52 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC Safety Evaluation Tool 9.4 Safety Evaluation Tool Das TÜV-geprüfte, kostenlose Online-Tool - Safety Evaluation Tool (SET) von Siemens, für die Normen IEC und ISO , führt den Anwender schrittweise von der Festlegung der Struktur des Sicherheitssystems über die Auswahl der Komponenten bis hin zur Ermittlung der erreichten Sicherheitsintegrität (SIL/PL). Als Ergebnis erhalten Sie einen normenkonformen Bericht, den Sie als Sicherheitsnachweis in die Dokumentation integrieren können. Bild 9-5 Safety Evaluation Tool Siehe auch Safety Evaluation Tool ( 52 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

53 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC SISTEMA 9.5 SISTEMA Der Software-Assistent SISTEMA (Sicherheit von Steuerungen an Maschinen) der IFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) bietet Hilfestellung bei der Bewertung der Sicherheit von Steuerungen im Rahmen der DIN EN ISO Das kostenlose Windows-Tool bildet die Struktur der sicherheitsbezogenen Steuerungsteile (SRP/CS, Safety-Related Parts of a Control System) auf der Basis der sogenannten vorgesehenen Architekturen nach und berechnet Zuverlässigkeitswerte auf verschiedenen Detailebenen einschließlich des erreichten Performance Level (PL). Bild 9-6 SISTEMA Siehe auch Software-Assistent SISTEMA ( 9.6 Berechnung von Sicherheitsfunktionen Der PFH-Wert einer Sicherheitsfunktion berechnet sich aus der Summe der einzelnen PFH- Werte der in der Sicherheitsfunktion eingesetzten Komponenten. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 53

54 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC Berechnung von Sicherheitsfunktionen Beispiel für die Berechnung der Sicherheitsfunktion Not-Halt Am Beispiel einer Drehmaschine mit einer Spindel und zwei Achsen (X-Achse, Z-Achse) soll exemplarisch die Sicherheitsfunktion Not-Halt berechnet werden. Aufgabenstellung Nach dem Betätigen des Not-Halt Tasters sollen die Spindel und die beiden Achsen schnellstmöglich (Stopp C) abgebremst und nach dem Abbremsvorgang in den sicheren Halt überführt werden. Folgende Komponenten sind an der Sicherheitsfunktion beteiligt und müssen betrachtet werden: Erfassen Not-Halt Taster Auswerten Sichere Eingangsbaugruppe der ET 200S NCU PN der SINUMERIK 840D sl Reagieren Motormodul Spindel Motormodul X-Achse Motormodul Z-Achse Geberinterface Spindel Geberinterface X-Achse Geberinterface Z-Achse Für die Spindel und für die Achsen wird jeweils ein Single Motormodule eingesetzt. Die Achsen und die Spindel sind mit einem Drive-CLiQ Geber ausgestattet. Blockschaltbild Bild 9-7 Komponenten im Blockschaltbild 54 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

55 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC Berechnung von Sicherheitsfunktionen Die PFH-Werte sind im Safety Evaluation Tool (SET), in Form einer SISTEMA Bibliothek und im Internet verfügbar. Die folgende Tabelle zeigt die PFH-Werte der verwendeten Komponenten: Bezeichnung Komponente PFH-Wert I1 Not-Halt Taster HT8 1,01 x L1 ET 200S (F-DI) 1,00 x L2 NCU PN 6,60 x C1 Motormodul Spindel 1,00 x C2 Motormodul X-Achse 1,00 x C3 Motormodul Z-Achse 1,00 x R1 1-Geber Safety Spindel 3,00 x R2 1-Geber Safety X-Achse 3,00 x R3 1-Geber Safety Z-Achse 3,00 x Summe 2,871 x Berechnung Die Addition der PFH-Werte ergibt einen Gesamt PFH-Wert von 2,871 x Somit erfüllt diese Sicherheitsfunktion die Anforderungen von PL d bzw. SIL Anwendungsbeispiele für die Berechnung von Sicherheitsfunktionen bei SINUMERIK Weitere Beispiele zur Berechnung von Sicherheitsfunktionen mit einer SINUMERIK finden Sie über die folgenden Links. SINUMERIK 828 Beispiel für die Berechnung von Sicherheitsfunktionen an einer Maschine mit 6 Achsen und zwei Spindeln: Berechnung von Sicherheitsfunktionen bei SINUMERIK 828 ( (Intranet) SINUMERIK 840D sl Berechnung von Sicherheitsfunktionen bei einer horizontalen Achse ( Berechnung von Sicherheitsfunktionen bei einer vertikalen Achse ( Betriebsartenanwahl über Standard-Komponenten ( Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 55

56 Sicherheitsfunktionen an Maschinen gemäß ISO oder IEC Berechnung von Sicherheitsfunktionen 56 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

57 PFH-Werte Ermittlung der aktuellen PFH-Werte Die aktuellen PFH-Werte finden Sie in unserem Safety Evaluation Tool. Ferner wird für die Produkte SINUMERIK und SINAMICS ein zusätzliches PFH-Wert Dokument gepflegt, welches Sie über den folgenden Link finden: PFH-Wert Dokument ( Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 57

58 PFH-Werte 10.1 Ermittlung der aktuellen PFH-Werte 58 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

59 Anhang A A.1 Anwendungsbeispiele für SINUMERIK 840D sl Beispiele zum Abnahmetest, zur Projektierung und zur sicheren Kommunikation finden Sie über die folgenden Links. Abnahmetest Anleitung für den Abnahmetest ( Beispiel für den Abnahmetest ( Projektierungsbeispiel Projektierungsbeispiel ( Sichere Kommunikation Sichere Kopplung zwischen zwei SINUMERIK 840D sl ( Sichere I-Device Kopplung zwischen einer SINUMERIK 840D sl und einer SIMATIC IM F CPU ( Sichere Kopplung zwischen einer SINUMERIK 840D sl und einer SIMATIC IM 151-7F CPU ( A.2 Zertifizierungen Die Sicherheitsfunktionen der SINUMERIK und des SINAMICS erfüllen die Anforderungen der Kategorie 3 sowie Performance Level PL d nach EN ISO und dem Safety Integrity Level SIL 2 nach EN A.2.1 SINUMERIK 828 Für die SINUMERIK 828 steht eine Hersteller-Erklärung ( zur Verfügung. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 59

60 Anhang A.3 Safety Integrated Funktionsbeschreibungen A.2.2 SINUMERIK 840D sl Links zu den aktuellen Zertifikaten und der Hersteller-Erklärung: Hersteller-Erklärung ( IFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) ( TÜV Rheinland of North America ( TÜV Rheinland ( A.3 Safety Integrated Funktionsbeschreibungen A.3.1 SINUMERIK 828 Link zur aktuellen Dokumentation für SINUMERIK 828: SINUMERIK 828 ( Die aktuelle Funktionsbeschreibung für Safety Integrated finden Sie, indem Sie den Suchbegriff "Safety Integrated" eingeben. A.3.2 SINUMERIK 840D sl Link zur aktuellen Dokumentation für SINUMERIK 840D sl: SINUMERIK 840D sl ( Die aktuelle Funktionsbeschreibung für Safety Integrated finden Sie, indem Sie den Suchbegriff "Safety Integrated" eingeben. A.3.3 SINAMICS Link zur aktuellen Dokumentation für die Antriebstechnik: Antriebstechnik ( Die aktuelle Funktionsbeschreibung für Safety Integrated finden Sie, indem Sie den Suchbegriff "Safety Integrated" eingeben. 60 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

61 Anhang A.4 Internet Auftritt A.4 Internet Auftritt A.4.1 Internet Auftritt Link zu dem allgemeinen Informationen zum Thema Safety Integrated bei Siemens: Funktionale Sicherheit ( A.4.2 SINUMERIK Safety Integrated Weiterführende Informationen zum Thema SINUMERIK Safety Integrated finden Sie im Internet unter folgenden Links: SINUMERIK 828D Safety Integrated ( systems/de/automatisierung/cnc-steuerung/sinumerik-steuerungen/sinumerik-828/sinumerik- 828d/Seiten/sinumerik-828d-safety-integrated.aspx) SINUMERIK 840D sl Safety Integrated ( systems/de/automatisierung/cnc-steuerung/sinumerik-steuerungen/sinumerik-840/sinumerik- 840d-sl/Seiten/sinumerik-840d-sl-safety-integrated.aspx) A.5 Weitere Dokumentationen und Infos Allgemeine Informationen zu unseren Produkten finden Sie in unserem Industrie Online Support ( Hinweis Alle in diesem Dokument enthaltenen Links finden Sie auch als Link-Sammlung ( in unserem Industrie Online Support. Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 61

62 Anhang A.5 Weitere Dokumentationen und Infos 62 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

63 Liste der Abkürzungen B B.1 Abkürzungen CCF CU DC DIN EG EN EWR IEC IFA ISO MSS MTTFd NCK PDS (SR) PFH PL PLC PN SAM SBC SCA SDI SG SI SIL SLP SLS SOS SPL Common Cause Failure (Ausfälle aufgrund gemeinsamer Ursache) Control Unit Diagnostic Coverage (Diagnose Deckungsgrad) Deutsches Institut für Normung Europäische Gemeinschaft Europäische Norm Europäischer Wirtschaftsraum International Electrotechnical Commission Institut für Arbeitsschutz Internationale Organisation für Normung Modulare Safety System Mean time to failure dangerous Numerical Control Kernel Adjustable speed electrical power drive system suitable for use in safety-related applications Probability of failure per hour Performance Level Programmable Logic Control PROFINET Safe Acceleration Monitor Safe Brake Control Safe Cam Safe Direction Sichere Geschwindigkeit Safety Integrated Safety Integrity Level Safely-Limited Position Safely-Limited Speed Safe Operating Stop Safe programmable logic SS1 Safe Stop 1 SS2 Safe Stop 2 SSM STO TÜV Safe Speed Monitor Safe Torque Off Technischer Überwachungsverein Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA 63

64 Liste der Abkürzungen B.1 Abkürzungen 64 Systemhandbuch, 07/2015, A5E A-AA

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