{"id":72410,"date":"2023-02-13T08:00:00","date_gmt":"2023-02-13T07:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.reichelt.com\/magazin\/?p=72410"},"modified":"2026-03-19T09:08:48","modified_gmt":"2026-03-19T08:08:48","slug":"fonctionnel-et-securise","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.reichelt.com\/magazin\/fr\/articles-techniques\/fonctionnel-et-securise\/","title":{"rendered":"Fonctionnel et s\u00e9curis\u00e9"},"content":{"rendered":"\n

Je breiter in automatisierten Maschinen oder Anlagen die Entscheidungsgrundlage f\u00fcr deren Steuerung oder \u00fcbergeordnete Systeme ist, desto exakter l\u00e4sst sich das Produktionsergebnis steuern. Die Basis daf\u00fcr bieten Sensoren, die daher immer zahlreicher eingesetzt werden. Der Hardwarebedarf l\u00e4sst sich begrenzen, indem sicherheitsgerichtete Sensoren auch f\u00fcr nicht-sicherheitsrelevante Zwecke mitgenutzt werden. Am besten ist es, dies bereits im Automatisierungskonzept zu ber\u00fccksichtigen.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Sensoren sind die Augen, Ohren und F\u00fchler von Maschinen und Anlagen. Die von ihnen gelieferten Signale und Informationen dienen zur Steuerung als Navigationshilfe und \u00fcbergeordneten Systemen als Grundlage zur Optimierung des Betriebes.<\/p>\n\n\n\n

Sinnesorgane von Maschinen und Anlagen<\/h2>\n\n\n\n

Daten gelten als das \u00d6l des 21. Jahrhunderts. Analog zu den Bohrstellen bilden die Sensoren auf der Feldebene daher zus\u00e4tzlich auch als Informationsquelle die Grundlage f\u00fcr Auswertungen und Analysen. Ziel der Sammlung und Auswertung von immer mehr Daten ist die Digitalisierung s\u00e4mtlicher Gesch\u00e4fts- und Produktionsprozesse. Das Fortschreiten der digitalen Transformation ist eine Voraussetzung f\u00fcr das L\u00f6sen von Aufgabenstellungen wie der wirtschaftlichen vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance) oder dem \u00dcbergang in die Industrie 4.0 durch den Einsatz des Internet of Things (IoT).<\/p>\n\n\n\n

Je besser diese Datenauswertungen sind, desto fundierter k\u00f6nnen Unternehmen wichtige Gesch\u00e4ftsentscheidungen treffen. Um die Datengrundlage f\u00fcr Entscheidungen auf allen Ebenen zu verbreitern, werden Maschinen und Anlagen daher mit immer zahlreicheren Sensoren ausgestattet. H\u00e4ufig findet die Ausstattung im Zuge von Modernisierungen der Maschinen \u2013 dem sogenannten Retrofitting \u2013 statt.<\/p>\n\n\n\n

Viel Informationsbedarf, wenig Budget<\/h3>\n\n\n\n

Der weiterhin wachsende Hunger nach immer detaillierteren Informationen aus dem laufenden Betrieb stellt die Entwickler von Steuerungs- und Automatisierungsl\u00f6sungen vor eine gewaltige Herausforderung. Einerseits sollen sie ihre Konstruktionen mit immer zahlreicheren Datenquellen und Auswertem\u00f6glichkeiten versehen. Andererseits m\u00fcssen sie dabei enge Kostenziele einhalten, um die Marktf\u00e4higkeit der Ger\u00e4te, Maschinen oder Anlagen an sich nicht zu gef\u00e4hrden.<\/p>\n\n\n\n

Deshalb k\u00f6nnen sie die Anzahl der verbauten Sensoren nicht unbegrenzt steigern. Sie m\u00fcssen sich bem\u00fchen, die wertvollen Informationen auch aus anderen Quellen zu beziehen. Dazu ist es beispielsweise hilfreich, den Stromverbrauch von Motoren auszuwerten und deren Bewegungen gegen\u00fcberzustellen. So k\u00f6nnen sie neue Erkenntnisse \u00fcber die Schwerg\u00e4ngigkeit mechanischer Bewegungsachsen gewinnen. M\u00fcssen die Maschinen nachjustiert oder nachgeschmiert werden, wird das fr\u00fchzeitig aufgezeigt.<\/p>\n\n\n\n

Safety-Sensoren aktivieren<\/h3>\n\n\n\n

Wie die funktionale \u201egraue\u201c Steuerung bedienen sich auch Sicherheitsschaltungen oder sicherheitsgerichtete \u201egelbe\u201c Steuerungen der Signale aus Sensoren. Daf\u00fcr verwendet man eigene Produkte, die den Anforderungen an die sogenannte funktionale Sicherheit (Functional Safety; FuSa) gen\u00fcgen.<\/p>\n\n\n\n

H\u00e4ufig werden diese teureren sicheren Sensoren nur mit der Sicherheitsschaltung beziehungsweise mit einer sicherheitsgerichteten Steuerung verbunden. Die Nutzung erfolgt dann ausschlie\u00dflich f\u00fcr diese Zwecke. Ihre Signale lassen sich jedoch oft sinnbringend auch f\u00fcr allgemeine Steuerungszwecke nutzen. Das erm\u00f6glicht mit einer \u00fcberschaubaren Gesamtanzahl von Sensoren den Aufbau von Maschinen mit hoher Funktionalit\u00e4t, ohne daf\u00fcr Abstriche bei der funktionalen Sicherheit machen zu m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

M\u00f6chte man dieses synergetische Potenzial aussch\u00f6pfen, ist es empfehlenswert, bereits w\u00e4hrend der Planungsphase entsprechende Sensoren mit zu ber\u00fccksichtigen. Das gew\u00fcnschte Sicherheitskonzept sollte von Beginn an Teil des Automatisierungsplans sein. Nur, wenn die Sensoren in der Lage sind, die entprechenden Sicherheitsstandards zu erf\u00fcllen, kann die synergetische Nutzung verschiedener Sicherheitskomponenten von Erfolg gekr\u00f6nt sein.<\/p>\n\n\n\n

Die Entwicklung der funktionalen Sicherheit<\/h3>\n\n\n\n

Hierzu ein kleiner Ausflug in die Geschichte der Sicherheitstechnik im Maschinen- und Anlagenbau. In der Fr\u00fchzeit beschr\u00e4nkte sie sich auf Nothalt-Taster und T\u00fcrkontakte. Diese wirkten direkt oder \u00fcber Relaisschaltungen auf die Stromversorgung der Maschine und brachten sie bei Gefahr sofortigen Stillstand. Meist gibt es an einer Maschine jedoch nicht nur eine oder zwei Stellen, deren \u00dcberwachung die funktionale Sicherheit erfordert. So entstanden sp\u00e4ter komplexe Sicherheitsschaltungen, die auch bei Anlagen mit komplexen Geometrien f\u00fcr eine geordnete Abschaltung sorgen.<\/p>\n\n\n\n

Allerdings sind diese Schaltungen starre Gebilde. Der Aufwand f\u00fcr Anpassungen an ver\u00e4nderte Gegebenheiten steigt mit zunehmender Anlagengr\u00f6\u00dfe und Komplexit\u00e4t exponentiell. Au\u00dferdem sind sie v\u00f6llig in sich geschlossen \u2013 eine Nutzung der vorhandenen Informationen f\u00fcr andere Zwecke ist nicht m\u00f6glich.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\"F\u00fcr<\/a>
F\u00fcr die funktionale Sicherheit in Maschinen und Anlagen sorgen sichere Schalter und Sensoren wie Nothalt-Taster und T\u00fcrkontakte.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Vom Verdrahten zum Programmieren<\/h3>\n\n\n\n

Um die Funktionalit\u00e4t und Flexibilit\u00e4t der Sicherheitstechnik zu erh\u00f6hen, entwickelte die Industrie speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) mit Redundanzeigenschaften f\u00fcr Befehlsabarbeitung und Kommunikation. Bei diesen sicherheitsgerichteten Steuerungen wird die tats\u00e4chliche, \u201eharte\u201c Verdrahtung durch Programmierung oder Parametrierung von Kan\u00e4len und Reaktionen ersetzt. Sie k\u00f6nnen auch komplexere Signale auswerten\u201c.<\/p>\n\n\n\n

Manche dieser sicherheitsgerichteten Steuerungen k\u00f6nnen neben den sicherheitsrelevanten \u201egelben\u201c auch normale \u201egraue\u201c Steuerungsaufgaben \u00fcbernehmen und helfen schon allein dadurch, bei kleineren Anwendungen den Hardwareaufwand zu begrenzen. Sie k\u00f6nnen auch zwischen den beiden internen Systemteilen Informationen austauschen. So wird nicht nur \u00fcber sichere Kan\u00e4le und Aktoren der Maschinestillstand herbeigef\u00fchrt, sondern auch \u00fcber nicht-sichere Kan\u00e4le die Arbeitsgeschwindigkeit anderer Anlagenteile angepasst.<\/p>\n\n\n\n

Flexibel durch Netzwerk-Kommunikation<\/h3>\n\n\n\n

Viele Sensoren verf\u00fcgen auch heute noch nur \u00fcber die f\u00fcr die Verwendung in Sicherheitsschaltungen und -steuerungen erforderlichen Anschl\u00fcsse. Hart verdrahtete Schaltungen k\u00f6nnen daraus jedoch keine Informationen weitergeben, programmierbare Sicherheitssteuerungen hingegen zumeist schon.<\/p>\n\n\n\n

Moderne Ethernet-g\u00e4ngige Safety-Komponenten kommunizieren mit der sicherheitsgerichteten Steuerung \u00fcber den sogenannten Black Channel. Dabei durchtunneln sie den allgemeinen Datenstrom auf den Netzwerkleitungen und nutzen so die vorhandene industrielle Netzwerk-Infrastruktur mit. In den meisten F\u00e4llen spielt es keine Rolle, um welche Auspr\u00e4gung von Industrial Ethernet es sich handelt. Es ist auch unerheblich, ob die Kommunikation drahtgebunden oder per WLAN erfolgt. Die meisten Hersteller haben auch bereits Ger\u00e4te mit Safety-Kommunikation \u00fcber das herstellerunabh\u00e4ngige Protokoll OPC UA im Angebot oder zumindest in Entwicklung.<\/p>\n\n\n\n

Nat\u00fcrlich existieren f\u00fcr diese Technik sichere digitale Ein- und Ausgabemodule, mit deren Hilfe sich einfache Schalter mit Drahtanschluss anbinden lassen. Auch analoge Module \u2013 etwa zur Anbindung von Temperatur- oder F\u00fcllstandssensoren \u2013 sind heute eine Selbstverst\u00e4ndlichkeit.<\/p>\n\n\n\n

Zus\u00e4tzlich hat die Nutzung schneller Netzwerke f\u00fcr die Sicherheitstechnik zur Entwicklung von Komponenten gef\u00fchrt, die differenzierte Reaktionen auf Sicherheitsverletzungen erm\u00f6glichen. Dazu geh\u00f6ren etwa 360\u00b0-Laserscanner oder Time-of-Flight (ToF) Kameras oder Antriebe, die neben einem sofortigen Sicherheitsstopp beispielsweise auch eine sichere Geschwindigkeit oder Richtung beherrschen.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\"In<\/a>
In autonomen mobilen Robotern (AMR) sorgen 360\u00b0 Sicherheitssensoren nicht nur f\u00fcr den sicheren Halt vor Hindernissen, sondern auch f\u00fcr die konturbasierte Navigation.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Kommunikation erm\u00f6glicht Mehrfachnutzung<\/h3>\n\n\n\n

Gemeinsam ist Ethernet-tauglichen Sicherheitssensoren oder I\/O-Baugruppen, dass sie auch direkte Zugriffe von anderen Systemen aus erm\u00f6glichen \u2013 und das ohne zus\u00e4tzliche Verdrahtung. Das erm\u00f6glicht die nahtlose Einbeziehung sicherheitsgerichteter Hardware in die funktionalen Konzepte von Steuerungs- und Automatisierungsl\u00f6sungen.<\/p>\n\n\n\n

So werden die einzelnen Strahlen in einem Lichtgitter ausgewertet, um Form und Geschwindigkeit eines eindringenden Objekts zu ermitteln. Dadurch kann das System nicht nur zwischen einer Sicherheitsverletzung durch einen Menschen oder dessen Hand und einer Materialanlieferung unterscheiden. Vielmehr kann es f\u00fcr jedes angelieferte Material die passenden weiteren Schritte einleiten. Hersteller autonomer mobiler Roboter nutzen sichere 360\u00b0-Sensoren nicht nur f\u00fcr den Personenschutz, sondern auch f\u00fcr die konturbasierte Navigation.<\/p>\n\n\n\n

Die Liste l\u00e4sst sich fortsetzen, der Fantasie sind kaum Grenzen gesetzt. Wer vorher \u00fcberlegt, welche Informationen sich aus den ohnedies ben\u00f6tigten sicherheitsgerichteten Sensoren, I\/O-Baugruppen und Steuerungen gewinnen lassen, kann einiges an zus\u00e4tzlicher Hardware sparen und kosteneffiziente Produkte entwickeln. Durch die Mehrfachnutzung sicherheitsgerichteter Komponenten k\u00f6nnen Entwickler von Produktionsanlagen deren Pr\u00e4zision und Effizienz steigern, bessere Konzepte f\u00fcr ihre vorausschauende Wartung realisieren und aussagef\u00e4higere Informationen f\u00fcr die betriebliche Entscheidungsfindung erhalten.<\/p>\n\n\n\n

Bilder: Adobe Stock<\/p>\n\n\n\n

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Les capteurs sont les yeux, les oreilles et les terminaisons sensorielles des machines et des syst\u00e8mes. Les signaux et les informations qu\u2019ils envoient servent d\u2019aides \u00e0 la navigation pour les commandes et forment la base sur laquelle s\u2019appuie l\u2019optimisation du fonctionnement op\u00e9rationnel des syst\u00e8mes de niveau sup\u00e9rieur.<\/p>\n","protected":false},"author":13,"featured_media":72386,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6048],"tags":[7830,12387,7430,7428,7436],"class_list":["post-72410","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-articles-techniques","tag-23-04-ki","tag-26-03-robotik-top","tag-capteurs-de-securite","tag-securite-fonctionnelle","tag-taches-liees-a-la-securite"],"yoast_head":"\nFonctionnel et s\u00e9curis\u00e9 - reichelt Magazin<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Les capteurs sont les yeux et les oreilles de machines et de syst\u00e8mes, dont les signaux et les informations servent d\u2019aides \u00e0 la navigation.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.reichelt.com\/magazin\/fr\/articles-techniques\/fonctionnel-et-securise\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"fr_FR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Fonctionnel et s\u00e9curis\u00e9\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Les capteurs sont les yeux et les oreilles de machines et de syst\u00e8mes, dont les signaux et les informations servent d\u2019aides \u00e0 la navigation.\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.reichelt.com\/magazin\/fr\/articles-techniques\/fonctionnel-et-securise\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"reichelt Magazin\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2023-02-13T07:00:00+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2026-03-19T08:08:48+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/www.reichelt.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/FB-Titel_AdobeStock_505853318.png\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"895\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"400\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:type\" content=\"image\/png\" \/>\n<meta name=\"author\" content=\"Anne-Dominique Leroy\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"\u00c9crit par\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"Anne-Dominique Leroy\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:label2\" content=\"Dur\u00e9e de lecture estim\u00e9e\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data2\" content=\"6 minutes\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\\\/\\\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"Article\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/www.reichelt.com\\\/magazin\\\/fr\\\/articles-techniques\\\/fonctionnel-et-securise\\\/#article\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/www.reichelt.com\\\/magazin\\\/fr\\\/articles-techniques\\\/fonctionnel-et-securise\\\/\"},\"author\":{\"name\":\"Anne-Dominique Leroy\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/www.reichelt.com\\\/magazin\\\/fr\\\/#\\\/schema\\\/person\\\/f47a62fd69ad795a26a04e25ed011c9c\"},\"headline\":\"Fonctionnel et s\u00e9curis\u00e9\",\"datePublished\":\"2023-02-13T07:00:00+00:00\",\"dateModified\":\"2026-03-19T08:08:48+00:00\",\"mainEntityOfPage\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/www.reichelt.com\\\/magazin\\\/fr\\\/articles-techniques\\\/fonctionnel-et-securise\\\/\"},\"wordCount\":1237,\"commentCount\":0,\"publisher\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/www.reichelt.com\\\/magazin\\\/fr\\\/#organization\"},\"image\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/www.reichelt.com\\\/magazin\\\/fr\\\/articles-techniques\\\/fonctionnel-et-securise\\\/#primaryimage\"},\"thumbnailUrl\":\"https:\\\/\\\/www.reichelt.com\\\/magazin\\\/wp-content\\\/uploads\\\/2023\\\/02\\\/FB-Titel_AdobeStock_505853318.png\",\"keywords\":[\"23-04-KI\",\"26-03-Robotik-TOP\",\"Capteurs de s\u00e9curit\u00e9\",\"s\u00e9curit\u00e9 fonctionnelle\",\"t\u00e2ches li\u00e9es \u00e0 la s\u00e9curit\u00e9\"],\"articleSection\":[\"Articles techniques\"],\"inLanguage\":\"fr-FR\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"CommentAction\",\"name\":\"Comment\",\"target\":[\"https:\\\/\\\/www.reichelt.com\\\/magazin\\\/fr\\\/articles-techniques\\\/fonctionnel-et-securise\\\/#respond\"]}]},{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/www.reichelt.com\\\/magazin\\\/fr\\\/articles-techniques\\\/fonctionnel-et-securise\\\/\",\"url\":\"https:\\\/\\\/www.reichelt.com\\\/magazin\\\/fr\\\/articles-techniques\\\/fonctionnel-et-securise\\\/\",\"name\":\"Fonctionnel et s\u00e9curis\u00e9 - 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