Sicherer Not-Halt Safety-Kopplung vernetzter Komponenten

Die intelligente und vernetzte Fabrik ist längst in der Realität angekommen – und mit ihr die immer komplexeren, weit verzweigten Fertigungsanlagen, die über alle Segmente hinweg zusammenarbeiten. Die verschiedenen Systeme der Automatisierung bieten dafür inzwischen viele Möglichkeiten zur Vernetzung. Und auch im Hinblick auf die Kopplung der Sicherheitskomponenten gibt es mehrere Optionen: die altertümliche Methode über die konventionelle Verdrahtung eines jeden einzelnen Schaltgeräts, die modernere Variante via Ethernet über den in der betreffenden Anlage genutzten Feldbus, oder als einfache und flexible Alternative Safe Link – die sichere Querkommunikation von Bihl+Wiedemann.

Für Betreiber von Produktionsstätten stellt sich natürlich die Frage: Welche Art der sicheren Kopplung von Signalen von mehreren Anlagen, Maschinen oder Segmenten ist unter dem Strich die effizienteste - sowohl in Bezug auf die Kosten und den Installationsaufwand als auch im Hinblick auf die Flexibilität in der Realisierung?

Konventionelle Verdrahtung

Dass die gute alte konventionelle Verdrahtung mit Abstand am schlechtesten abschneidet, verwundert nicht wirklich. Denn hier sind allein zum Anschluss eines einzigen sicheren zweikanaligen Eingangs vier Adern nötig. Zur Kopplung in beide Richtungen ergibt das bereits acht Adern, die an beiden Maschinen oder Anlagenteilen verdrahtet werden müssen. Schon bei Mini-Applikationen, in denen es die Signale von einer Handvoll Sicherheitssensoren einzusammeln gilt, wächst hier sofort ein stattlicher Kabelwald. Das macht die Sache teuer und unübersichtlich.

Trotzdem greifen viele Anwender noch auf diese überholte Methode zurück. Auf die Frage nach dem Warum erhält man eigentlich immer dieselbe Antwort: Weil sich auf diese Art auch Maschinen oder Anlagenteile koppeln lassen, die mit unterschiedlichen Automatisierungssystemen arbeiten. Bis vor kurzem war das ein Argument, inzwischen gibt es aber Alternativen.

Kopplung über Ethernet

Die zweite Option für die sichere Kopplung ist die Verbindung via Ethernet über den in der jeweiligen Anlage genutzten Feldbus. Im Vergleich zur antiquierten Parallelverdrahtung ist dies eine deutlich modernere Variante, aber auch sie birgt zwei wesentliche Nachteile. Zum einen lässt sie es nicht zu, Maschinen zu koppeln, die mit unterschiedlichen Automatisierungssystemen arbeiten. Zum anderen erlaubt diese Variante keine direkte Kopplung zwischen den einzelnen Teilnehmern. Die Slaves können nur über eine zusätzlich erforderliche sichere Steuerung miteinander kommunizieren. Auch die oft relativ hohen Hardware-Kosten für die Geräte schlagen negativ zu Buche.

Weder die konventionelle Verdrahtung noch die Ethernet-Lösung über den jeweiligen Feldbus stellen eine verlockende Alternative für Anwender dar, die Anlagen, Maschinen oder Segmente sicher koppeln müssen. Diese Situation veranlasste die Safety-Spezialisten von ​Bihl+Wiedemann dazu, nach einer weiteren Lösung zu suchen.

Sicher koppeln über Safe Link

Die Lösung über Safe Link ermöglicht es, sichere Steuerungen einfach und flexibel miteinander zu verbinden. Wenn beide zu koppelnden Maschinen oder Anlagenteile mit demselben Ethernet-basierten Feldbus arbeiten, dann wird die Verbindung von Safe Link über die Feldbusschnittstelle der Sicherheitsmonitore aufgebaut. Wenn nicht, dann läuft der Anschluss stattdessen über die Ethernet-Diagnoseschnittstelle der Sicherheitsmonitore und das ohnehin vorhandene Standard-Ethernet-Netzwerk. Eine Kommunikation über WLAN ist ebenfalls möglich. Safe Link nutzt in jeder Konstellation die bereits existierende Peripherie. In allen Fällen reicht ein Ethernet-Kabel für die Kopplung. Zusätzliche Geräte sind nicht nötig, bei der aktuellen Generation der sicheren Kleinsteuerungen von Bihl+Wiedemann zählt Safe Link zur Serienausstattung.

Auch in Bezug auf die Ausbaufähigkeit ist Safe Link flexibel, denn die Kommunikation basiert auf so genannten Multicasts: ein Sicherheitsmonitor „spricht“ und alle „hören“ mit. Die Teilnehmer in den gekoppelten Netzen verfügen jederzeit über alle sicherheitsrelevanten Informationen. Insgesamt lassen sich auf diese Art bis zu 31 Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor und Safety Basis Monitore mit Ethernet-Schnittstelle miteinander koppeln – oder anders ausgedrückt: bis zu 1922 Safety-Komponenten. Bei einer faktenorientierte Betrachtung spricht bei der Überlegung für ein Safety-Konzept viel für Safe Link.