Passive Sicherheit bis SIL3/PLe: Einfache & kostengünstige Alternative mit Bihl+Wiedemann

Maschinensicherheit lässt sich grundsätzlich auf unterschiedlichen Wegen erreichen: Bei den Feldbuslösungen gewinnt die passive Sicherheit zunehmend an Bedeutung – vor allem aufgrund damit verbundener Kostenvorteile und geringerer Komplexität.

Was ist das Besondere an passiver Sicherheit?

Was unterscheidet passive Sicherheitstechnik von klassischen Feldbuslösungen für funktionale Sicherheit? Bei klassischen Feldbuslösungen benötigt man für jeden Aktuator einen sicheren Ausgang. Der Vorteil: Alle Aktuatoren lassen sich einzeln sicher abschalten. Aber oft ist diese maximale Flexibilität gar nicht erforderlich, weil es gilt, zeitgleich ganze Gruppen von Aktuatoren stromlos zu schalten. In diesem Fall ist passive Sicherheit eine gute und kostengünstige Alternative. Denn viele sichere Ausgänge erhöhen stark die Gesamtkosten der Applikation. Bei der passiven Sicherheit lassen sich alle Ausgänge einzeln unsicher schalten und steuern oder im Bedarfsfall mit einem einzigen sicheren Ausgang ganze Gruppen von Aktuatoren sicher abschalten - ganz einfach durch die sichere Abschaltung der Versorgungsspannung aller angeschlossenen Aktuatoren in diesem Antriebsstrang.

Wie kann die passive Sicherheit mit ASi realisiert werden?

Um passive Sicherheit herzustellen, muss sichergestellt sein, dass die Aktorik bei abgeschalteter Versorgung nicht fremdversorgt werden kann. Im günstigsten Fall ist die Energieversorgung der Aktorik galvanisch getrennt von der Versorgung für Kommunikation und Sensorik.

Dieses Versorgungsprinzip wird bei ASi, insbesondere den Bihl+Wiedemann Modulen, seit jeher angewandt. In dem smarten Verdrahtungssystem werden die Profilkabel getrennt voneinander - im Modulunterteil durch einen Anlagenstrang - verlegt, wobei das gelbe ASi Kabel Steuersignale und Energie überträgt und das schwarze Profikabel die Hilfsenergie bereitstellt. Dies kann bis zu einer Sicherheit von SIL3 bzw. PLe realisiert werden.

Durch das smarte Verdrahtungssystem ASi bleibt bei der selektiven Abschaltung der Peripherie über die AUX Leitung die Kommunikation und die Versorgung des Moduls über ASi immer bestehen. Damit fallen keine Teilnehmer in der Buskommunikation aus, wie es bei ethernetbasierten Systemen häufig realisiert ist, und es gibt keine unvorhergesehenen Auswirkungen auf andere Anlagenteile. Außerdem kann das Modul über den Bus erkennen und melden, dass die AUX Spannung stromlos geschaltet wurde. Durch die vorhandene Kommunikation mit der Steuerung über ASi lässt sich diese Information auch für die Diagnose auswerten.

Zusätzlich kann es in der Praxis notwendig sein, in der Anlage mehrere geschaltete und ungeschaltete AUX Leitungen zu verlegen, um einzelne Antriebsstränge, getrennt voneinander zu verwalten. Im Abschaltfall können dadurch die sicherheitsrelevanten Aktuatoren gezielt durch das geschaltete AUX Potential stromlos geschaltet werden. Die nicht sicherheitsrelevante Peripherie wird dann, wie beispielsweise die Sensorik, weiter über das ungeschaltete AUX Potential versorgt. Damit stehen für diese Module neben der Bus-Kommunikation, auch die Informationen der Sensoren, weiterhin zur Verfügung.

Zudem bietet das Verdrahtungssystem ASi die Möglichkeit, neben der Bus-Kommunikation auch die Energieversorgung der Peripherie aus der gelben ASi Leitung zu realisieren. So kann ggf. auf eine Verlegung von zusätzlichem ungeschalteten AUX verzichtet werden, sofern alle nicht-sicherheitsrelevante Peripherie im Strang aus dem gelben Kabel versorgt werden können. Hierzu bietet Bihl+Wiedemann eine Vielzahl von Produkten im Portfolio, welche die Sensorik aus ASi und die Aktorik aus AUX, zuverlässig versorgen.