Modularisierung, Skalierbarkeit, Offenheit und Adaptierbarkeit – Der Schritt zur nächsten sicherheitsgerichteten Steuerungsgeneration adressiert genau diese Aspekte.

Modulare und skalierbare Safety Neue Generation von Sicherheitssteuerungen

03.09.2019

In der Automatisierungstechnik ist über alle Bereiche hinweg ein stetiger Anstieg der Anforderungen an Systeme bezüglich Modularisierung, Skalierbarkeit, Offenheit und Adaptierbarkeit zu verzeichnen. Dies gilt entsprechend auch für den Bereich der Sicherheitstechnik. Der Schritt zur nächsten sicherheitsgerichteten Steuerungsgeneration adressiert genau diese Aspekte.

Die integrierte Sicherheitslösung TwinSAFE ist die konsequente Fortführung der offenen, PC-basierten Beckhoff-Steuerungsphilosophie. Dank des feldbusneutralen Safety-Protokolls (TwinSAFE/Safety-over-EtherCAT) können TwinSAFE-Geräte in beliebige Feldbussysteme integriert werden. Dazu werden sie in bestehende Netzwerke mit K-Bus oder EtherCAT integriert und können als IP-67-Modul direkt in der Maschine eingesetzt werden. Die Safety-I/Os bilden dabei die Schnittstelle zur sicherheitsrelevanten Sensorik und Aktorik.

Die neue Generation der Sicherheitssteuerungen von Beckhoff setzt nun konsequent auf erhöhte Modularität und Skalierbarkeit und ermöglicht damit die optimale Anpassung an die spezifischen Sicherheitsanforderungen individueller Maschinenkonzepte. Die Intelligenz der gesamten Sicherheitsapplikation kann über mehrere TwinSAFE-Logic-fähige I/O-Module verteilt werden, sodass eine effizientere und flexiblere Modularisierung und Anpassung an vorliegende Systemanforderungen möglich ist.

Mit den neuen auf der TwinSAFE Logic EL6910 basierenden Sicherheitssteuerungen kann das TwinSAFE-System nun noch spezifischer an die individuellen Anforderungen eines Maschinenkonzepts sowie an ein breiteres Spektrum an Sicherheitsapplikationen angepasst werden. Es handelt sich dabei um folgende I/O-Komponenten:

  • TwinSAFE-EtherCAT-Klemme EL1918: digitale Eingangsklemme mit acht sicheren Eingängen

  • TwinSAFE-EtherCAT-Klemme EL2911: sichere Potenzialeinspeisung mit vier sicheren Eingängen und einem sicheren Ausgang

  • TwinSAFE-EtherCAT-Box EP1957-0022: IP-67-geschütztes Digital-
    Kombi-Modul mit acht sicheren Ein- und vier sicheren Ausgängen

Verteilte Safety

Die drei neuen I/O-Komponenten können – ebenso wie die bisher bereits verfügbaren TwinSAFE-Logic-fähigen I/O- und Motion-Produkte – als Sicherheitssteuerung zur direkten Ausführung von kundenspezifischen Sicherheitsprojekten eingesetzt werden. Eine Besonderheit stellt hierbei ihre Kommunikationsfähigkeit dar, denn das auf der I/O-Komponente auszuführende Sicherheitsprojekt kann analog zur dedizierten Sicherheitssteuerung direkte Kommunikationsbeziehungen mit anderen sicherheitsrelevanten Teilnehmern aufbauen und diese Daten intern vorverarbeiten. Das ermöglicht bei Bedarf eine feingranulare Modularisierung der Maschine mit einer verteilten Sicherheitsapplikation. Ist indiesem Einsatzszenario eine zentrale Sicherheitssteuerung vorhanden, muss diese lediglich noch die akkumulierten Daten verarbeiten.

Die konsequente Modularität des TwinSAFE-Systems in Hard- und Software erleichtert die anwendungsspezifische Umsetzung selbst komplexer Sicherheitsapplikationen. Die Kombination von I/O- und TwinSAFE-Steuerungsfunktionalität in einer I/O-Komponente vereinfacht das Verteilen von Sicherheitsaufgaben auf einzelne Maschinenmodule und reduziert zudem die entsprechenden Hardwarekosten. Im Engineering sorgt die Customizing-Funktion für ein komfortables und schnelleres Arbeiten sowie für einen minimierten Validierungsaufwand – und damit für verringerte Entwicklungskosten.

Effizienz durch Customizing

In TwinCAT kann das Sicherheitsprojekt wie gewohnt modular gestaltet werden. Durch die neue Funktion des Customizing lassen sich nun jedoch für jedes dieser Module die verschiedenen Betriebsmodi ‚temporär deaktivierbar‘, ‚permanent deaktivierbar‘ und ‚passivierbar‘ konfigurieren. Mit entsprechender Konfiguration von Ersatzwerten für die Schnittstellen zwischen den Modulen können auf diese Weise hochkomplexe modulare und skalierbare Architekturen umgesetzt und dabei Entwicklungskosten minimiert werden. Ein einziges Sicherheitsprojekt ist zum Beispiel für eine ganze Serie von Maschinen nutzbar, indem man je nach Bedarf die nicht benötigten Module deaktiviert.

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