U-ONE -SAFETY DEUTSCH ENGLISH. SIL 2 Functional Safety PL d

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1 DEUTSCH ENGLISH SIL 2 Funcional Safey PL d U-ONE -SAFETY Universal-Drehgeber-Sysem nächse Generaion Für die einfache Realisierung von Sicherheisfunkionen U-ONE -SAFETY Universal encoder sysem he nex generaion Designed o easily implemen safey funcions

2 Aufgabensellung Task Die Maschinenrichlinie 2006 / 42 / EG regel ein einheiliches Schuzniveau zur Unfallverhüung für Maschinen und Anlagen. Mi der CE-Kennzeichnung sowie der Konformiäserklärung besäig der Herseller, dass ein von ihm in Verkehr gebraches Produk den grundlegenden Gesundheis- und Sicherheisanforderungen aller relevanen europäischen Richlinien ensprich, also mi ihnen konform is. In DIN EN ISO 12100:2010 (Sicherhei von Maschinen) sind u. a. die Durchführung einer Risikobeureilung bzw. einer Gefahrenanalyse sowie die Feslegung von Maßnahmen zur Risikominderung explizi geforder. An Maschinen und Anlagen lös die drehzahl- bzw. posiionsveränderliche Bewegung eines Maschineneils häufig eine Gefährdung aus, vor der die Bedienpersonen geschüz werden müssen. Die einfachse Lösung zur Vermeidung von Bewegungen bei manuellen Eingriffen in Gefahrsellen is das (sichere) Abschalen der Anriebsenergie der jeweiligen Mooren. Dies is jedoch häufig nich möglich, z. B. wenn zur Sörungsbeseiigung, zum Einrichen, im Probeberieb usw. Eingriffe bei laufender Maschine nowendig sind. In diesen Fällen is der Maschinenberieb bei aufgehobener Schuzwirkung von Schuzeinrichungen erforderlich. Um die Sicherhei der Beschäfigen rozdem zu gewährleisen, werden die gefahrbringenden Bewegungen dann bei sicher begrenzen Geschwindigkeien, Drehzahlen oder Posiionen und häufig im Tippberieb oder nur während ein Zusimmungsschaler beäig wird ausgeführ. Zur Realisierung der hierfür nowendigen Maschinenfunkionen wurden Sicherheisfunkionen für Anriebsseuerungen definier, wie z. B. SLS (Sicher begrenze Geschwindigkei), SDI (Sichere Bewegungsrichung) oder SLP (Sicher begrenze Posiion). The Machinery Direcive 2006 / 42 / EC regulaes a uniform level of proecion wih he objecive of prevening accidens in conjuncion wih machines and sysems. Wih he CE mark and he Declaraion of Conformiy he manufacurer confirms ha he produc he inroduced o he marke is in compliance wih he Essenial Healh and Safey Requiremens of all relevan European Direcives in oher words i conforms o all relevan direcives. The DIN EN ISO 12100:2010 (Safey of machinery) explicily requires ha, amongs oher requiremens, a risk assessmen or raher a hazard analysis is underaken and ha measures are defined o reduce risk. Speed as well as movemens o change he posiion of a machine par on machines and sysems ofen pose a risk o personnel ha require safey measures o ensure heir proecion. The simples soluion o avoid movemens happening when manual inervenion in hazardous areas is required is o (safely) isolae he elecrical power supply o he respecive moors. However, his is ofen no possible; for example, when inervenions are necessary while he machine is running o recify fauls, during se up procedures, es runs and so on. In cases such as hese, i is necessary o override he proecive funcion of safey devices and coninue operaing he machine. To guaranee he safey of employees despie hese facors, hazardous movemens are carried ou in safely-limied posiions or safely-limied speeds, ofen in inching mode or only when a consen swich is acuaed hroughou. To realize he necessary machine funcions for his purpose, safey funcions for drive conrols have been defined; hese include, for example, SLS (Safely-Limied Speed), SDI (Safe Direcion) and SLP (Safely- Limied Posiion). Maschinenbauer und Anlagenbereiber müssen echnisch und wirschaflich sinnvolle Lösungskonzepe finden, wie die für ihre Anwendung nowendigen Sicherheisfunkionen mi dem geforderen Performance Level umgesez werden können. Die alleinige Realisierung über eine Sicherheis-SPS is ofmals nich gewoll, u. a. weil dami die Komplexiä der Anlage sowie die Abhängigkei von ensprechend qualifizieren Programmier- Experen weier erhöh wird. Machine builders and sysems operaors need o find echnically and economically pracical soluion conceps ha are capable of implemening he required safey funcions for heir applicaions a he performance level demanded. Simply implemening a soluion via a safe PLC is ofen no desired for a number of reasons; hese include increasing he complexiy of he sysem as well as he dependence on qualified programming expers. 2

3 Funkionen zum sicheren Überwachen der Bewegung Funcions o safely monior movemen v v v v max v max SDI acive SLS acive SSM acive SLS Safely-Limied Speed Sicher begrenze Geschwindigkei Die SLS-Funkion verhinder, dass der Moor die fesgelege Begrenzung der Geschwindigkei überschreie. Ein Überschreien des Grenzweres wird erkann und der Anrieb wird sicher sillgesez. The SLS funcion prevens he moor exceeding defined speed limis. Moniored funcions ha exceed he limi value are deeced and he drive is shu down safely. SDI Safe Direcion Sichere Bewegungsrichung Die SDI-Funkion verhinder, dass sich die Moorwelle in die unbeabsichige Richung beweg. Eine Bewegung in die unzulässige Richung wird erkann und der Anrieb wird sicher sillgesez. The SDI funcion prevens he moor shaf moving in an uninended direcion. Any movemen in he wrong direcion is deeced and he drive is shu down safely. SSM Safe Speed Monior Sichere Geschwindigkeiserfassung Die SSM-Funkion liefer ein sicheres Ausgangssignal, um anzuzeigen, ob die Moordrehzahl unerhalb eines fesgelegen Grenzweres lieg. Bei Überschreiung des Grenzweres wird das Ausgangssignal zurückgesez, es erfolg keine weiere Reakion. The SSM funcion supplies a reliable oupu signal o indicae if he moor speed is below a defined limi value. The oupu signal is rese if he limi value is exceeded; no oher reacion follows. Funkionen zum sicheren Überwachen der Posiion Funcions o safely monior posiion s s s max s max s min s min SLP acive SCA acive SLP Safely-Limied Posiion Sicher begrenze Posiion Die SLP-Funkion verhinder, dass die Moorwelle fesgelege Lagebegrenzungen überschreie. Ein Überschreien des Grenzweres wird erkann und der Anrieb wird sicher sillgesez. The SLP funcion prevens he moor exceeding defined posiion limi(s). Moniored funcions ha exceed he limi value are deeced and he drive is shu down safely. SCA Safe Cam Sichere Nocken Die SCA-Funkion liefer ein sicheres Ausgangssignal, um anzuzeigen, ob die Lage der Moorwelle innerhalb eines fesgelegen Bereiches is. Bei Überschreiung des Grenzweres wird das Ausgangssignal zurückgesez, es erfolg keine weiere Reakion. The SCA funcion supplies a reliable oupu signal o indicae if he posiion of he moor shaf is wihin a defined range. The oupu signal is rese if he limi value is exceeded; no oher reacion follows. Wie können diese Sicherheisfunkionen echnisch und wirschaflich sinnvoll realisier werden? How is i possible o implemen hese safey funcions on a echnically and economically pracical basis? 3

4 Lösung Soluion U-ONE -SAFETY Universal-Drehgeber-Sysem nächse Generaion U-ONE -SAFETY Universal encoder sysem he nex generaion 1 2 Bis zu 6 Schaler pro Modul Up o 6 swiches per module Bauformen / Types U-ONE -SAFETY-Compac Basiseinhei mi direk angebauen Modulen in einem kompaken, robusen Gehäuse Basic uni wih direcly aached modules housed in a compac, robus casing U-ONE -SAFETY-LWL Basiseinhei im robusen Gehäuse, die über Glasfaserkabel mi Modulen im Schalschrank verbunden is Basic uni in a robus casing conneced o modules on a swichboard via fiber-opic cable Bauform: U-ONE -SAFETY-Compac Type: U-ONE -SAFETY-Compac Bauform: U-ONE -SAFETY-LWL Type: U-ONE -SAFETY-LWL 4

5 Ein Sysem viele Möglichkeien Modulares Konzep mi großer Auswahl an Ausgangssignalen und Schnisellen; passende Konfiguraion für jede Anwendung One sysem numerous opions Modular concep ha offers a huge selecion of oupu signals and inerfaces; he righ configuraion for every applicaion 3 Basisdaen / Basic daa Singleurn 13 Bi Muliurn 15 Bi SIL 2 nach DIN EN PL d nach DIN EN ISO Zweikanalige Srukur Kaegorie 3 nach DIN EN ISO Singleurn 13 bi Muliurn 15 bi SIL 2 o DIN EN PL d o DIN EN ISO Dual channel archiecure Caegory 3 o DIN EN ISO Safey Conrol Uni (SCU) SIL 2 Funcional Safey PL d Versorgungsspannung USB-Schniselle Rese-Eingang Prese-Eingang Error-Ausgang (digial) 4 20 ma-ausgang Inkremenal-Ausgang (opional) 2 Sichere Schalausgänge / Safe swiching oupus Supply volage USB por Rese inpu Prese inpu Error oupu (digial) 4 20 ma oupu Incremenal oupu (opional) Drehzahlschaler Posiionsschaler Errorschaler Weiere Schalfunkionen auf Anfrage Overspeed swich Posiion swich Error swich Furher swiching funcions on reques 3 Absoluwer-Drehgeber / Absolue encoders PROFIsafe über PROFIBUS PROFIsafe über PROFINET Weiere Schnisellen auf Anfrage PROFIsafe on PROFIBUS PROFIsafe on PROFINET Oher inerfaces on reques SIL 2 Funcional Safey PL d 5

6 Produkvoreile Produc benefis Sensor-Sysem 1 Single-/Muliurn Sensor-Sysem 2 Single-/Muliurn Logik-Einhei 1 Logic uni 1 Kreuzvergleich/ Inernal cross-checking Logik-Einhei 2 Logic uni 2 Sicherheisfunkion bleib auch im Einfehlerfall erhalen, da durchgängig zweikanalige Sysemsrukur mi inernem Kreuzvergleich (Kaegorie 3 gem. DIN EN ISO 13849) The safey funcion is reained if one faul condiion occurs hanks o inegraed dual channel archiecure wih inernal crosschecking (caegory 3 o DIN EN ISO 13849) Sichere formschlüssige Verbindung durch Vollwelle Ø 14 mm mi Passfeder Secure, keyed join hanks o Ø 14 mm solid shaf wih feaher key Hohe Verfügbarkei und lange Lebensdauer durch exra-robuses Design speziell für Schwerindusrie-Anwendungen Exra robus design o specifically mee he needs of heavy indusrial applicaions o ensure high levels of availabiliy and a long service life Sichere Kabeleinführung durch spezielle Kabelverschraubung mi hoher Dichigkei und Zugenlasung; für Kabel-Ø 9-13 mm (opional bis 18 mm) Hohe Anschluss-Flexibiliä durch beidseiige Möglichkei zur Kabeleinführung Special cable glands provide safe cable enry wih high densiy packing and srain relief; designed for Ø 9-13 mm cable (opionally up o Ø 18 mm) Cable enry opion on boh sides for highly flexible conneciviy 6

7 Sichere Verkabelung mi Doppelsock- Schraubklemmen Einfacher Anschluss für Paramerierung und Daensicherung über USB-Schniselle Hohe Schuzar auch bei geöffneem Klemmkasen durch vollvergossenen Bodenbereich Secure wiring wih double-ier erminal blocks Simple connecion for paramerizaion and daa backups via USB por Fully encapsulaed base ensures high degree of proecion even when he erminal box is open Hohe Sicherhei gegen Nässe und Saub durch widersandsfähige O-Ring-Dichungen an den Klemmkasen-Deckeln Einfaches Öffnen und Schließen des Klemmkasens mi unverlierbaren Schlizschrauben Robus O-ring seals on he erminal box lids provide highly reliable proecion agains he ingress of waer and dus Capive sloed head screws ensure he erminal box is easily opened and closed Sichere Posiions- und Geschwindigkeisdaen mi PROFIsafe über PROFIBUS- oder PROFINET-Schniselle Einfache Saus-Erkennung des Busmoduls durch Sichglas für LED-Saus-Konrolle Safe posiion and speed daa wih PROFIsafe on PROFIBUS or PROFINET inerface Sigh glass proecs LED saus indicaor for easy recogniion of he bus module saus Einfaches Paramerieren außerhalb der Seuerung für mehr Sicherhei; kein Eingriff in die Programmierung der übergeordneen Seuerung Inegriere Schaleres-Funkion, dadurch einfache Inspekions- und Tesmöglichkei inkl. Prookollierung Simple configuraion away from he conrols for increased safey; no possibiliy of inervening in he programming of higher-level conrols Inegraed swich es funcion faciliaes simple inspecion and es opions including logging resuls 7

8 WELTWEIT WORLDWIDE Johannes Hübner Fabrik elekrischer Maschinen GmbH Siemenssrasse Giessen Germany Tel./Phone Fax info@huebner-giessen.com JOHANNES HÜBNER GIESSEN 02/2016