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Bild: iStock, bubaone

Sicherheits-SPS für Maschinensicherheit Leiterplatten ohne Spannung

19.02.2018

Elektroniken von Maschinen oder Geräten wie Waschmaschinen und Geschirrspülern werden beim Funktionstest einer hohen Spannung ausgesetzt. Um bei der Produktion die Mitarbeiter keiner Gefahr auszusetzen, ist bei Prüfgeräten eine zuverlässige Sicherheitstechnik notwendig.

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Diehl Controls ist in Wangen im Allgäu ansässig und produziert unter anderem elektronische Baugruppen und Systemkomponenten – der Fachmann spricht kurz von Elektroniken – für die Hausgeräteindustrie. Bevor die Elektroniken an die Gerätehersteller geliefert werden, unterzieht Diehl Controls sie einem ausführlichen Funktionstest. Die Prüfgeräte für alle globalen Standorte entwickelt die Abteilung Testsysteme in Wangen. „Mit unseren universellen Funktionstestern können wir etwa 90 bis 95 Prozent unserer Produkte überprüfen“, sagt Fritz Lingg, Team Leader Global Test Systems bei Diehl Controls. „Elektroniken mit kleinen Stückzahlen testen wir manuell, bei Leiterplatten mit hochvolumiger Produktion ist der Test in unsere vollautomatisierten Fertigungslinien integriert.“

Manuell und automatisiert

Da die Elektroniken beim Funktionstest unter hohe Spannung gesetzt werden, ist es für die Sicherheit der Mitarbeiter entscheidend, dass die Leiterplatten wieder spannungsfrei sind, bevor der Bediener sie aus dem Prüfgerät nimmt. „Bei unseren Frequenzumrichtern, die beispielsweise in Wärmepumpen zum Einsatz kommen, liegen während der Prüfung bis zu 1.000 V an“, erklärt Rainer Hlawatschek, Planung Sicherheitskonzepte bei Diehl Controls. „Wenn eine Restspannung verbleiben würde, hätte das für den Bediener beim Berühren im schlimmsten Fall tödliche Folgen.“ Bei der Maschinensicherheit der neuen Prüfgerätegeneration, die seit Oktober 2016 im Einsatz ist, hat sich Diehl Controls für die Sicherheits-SPS Pluto B46v2 von ABB entschieden. Jedes Prüfgerät besteht aus zwei Elementen: einem Systemschrank und einem Basisadapter für die manuelle Prüfung oder einem InLine-System bei Einbindung in die automatisierte Fertigung. Sowohl im Systemschrank als auch im jeweils dazugehörigen Element ist eine Pluto-Steuerung verbaut. Prüfgeräte früherer Generationen sind durch einen Adapter kompatibel.

Gemäß Maschinenrichtlinie

Als langjähriger ABB-Partner hat der Systemintegrator LKE die Sicherheitstechnik geplant und umgesetzt. „Wir haben uns um die normgerechte Risikobeurteilung sowie die Dokumentation gekümmert und die Sicherheitssteuerungen programmiert“, sagt Leonhard Kastl, Geschäftsführer von LKE. „Eine der größten Herausforderungen dabei war es, die anspruchsvollen Anforderungen von Diehl Controls, zum Beispiel im Hinblick auf die unterschiedlichen Einsatzorte und die Typenvielfalt der zu testenden Leiterplatten, mit einem einzigen Softwareprogramm abzudecken.“

Neben den Pluto-Steuerungen kommt eine Vielzahl weiterer ABB-Komponenten zum Einsatz. Das Ethernet-Gateway GATE-E2 stellt die Infrastruktur bereit, in deren Rahmen die Sicherheits-SPS miteinander kommunizieren. Über das IP-Netzwerk zeigt das Display des Basisadapters zudem Diagnoseinformationen und Fehlermeldungen direkt an. Die Fernzugrifffunktion erlaubt die Wartung der Prüfgeräte an sämtlichen Diehl-Controls-Standorten weltweit von Wangen aus. Das Zubehör IDFIX-PROG reduziert die Stillstandszeiten auf ein Minimum.

„Auf IDFIX-PROG ist das Pluto-Projekt gespeichert“, erläutert Günther Bißle, Vertriebsbeauftragter Safety-Produkte Niederspannung bei ABB. „Ist ein Austausch der Steuerung erforderlich, wird IDFIX-PROG einfach von der defekten Pluto abgenommen und an die neue Sicherheits-SPS angeschlossen. Nach dem Einspielen des Projekts ist Pluto sofort funktionsbereit.“ Das Erweiterungsrelais BT51 vervielfältigt die Ausgangskontakte und sorgt für die Abschaltung externer Fremdgeräte. Das Isolationsüberwachungsrelais CM-IWS überprüft, ob die Platinen nach dem Test wieder spannungsfrei sind und gibt diese Information an Pluto weiter.

Globale Partner mit Know-how

Aufgrund der eigenen weltweiten Präsenz war es für Diehl Controls ein wichtiges Kriterium, dass auch der Lieferant der Maschinensicherheitstechnik für die Prüfgeräte global aufgestellt ist. „Die Ersatzteile müssen in Polen, China und Mexiko vor Ort verfügbar sein“, sagt Fritz Lingg. „Und weil unsere Prüfgeräte zwischen 15 und 20 Jahren im Einsatz sind, spielt auch die Langzeitverfügbarkeit der Ersatzteile eine wesentliche Rolle.“ Beide Erwartungen erfüllte ABB problemlos – und überzeugte mit einem auf die Bedürfnisse von Diehl Controls zugeschnittenen Gesamtpaket. „Dank unserer Partnerschaft mit LKE sind wir nicht nur in der Lage, die für die Maschinensicherheit benötigten Komponenten zur Verfügung zu stellen, sondern verfügen auch über das Know-how für die normgerechte Umsetzung“, erklärt Günther Bißle. „Eine unserer größten Stärken ist es, Sicherheitstechnik als umfassende Dienstleistung anzubieten.“

Bildergalerie

  • Pluto von ABB ist ein programmierbares Sicherheitssystem, das für Sicherheitsanwendungen bestimmt ist, bei denen Fehler im Steuerungssystem nicht zum Verlust der Sicherheitsfunktionen führen dürfen.

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