Geringe Ausfallzeiten und maximale Sicherheit durch qualifizierte Diagnosedaten
Die heutige Industrie ist mit zahlreichen Herausforderungen konfrontiert: Um langfristig trotz der sich rapide verändernden Marktbedingungen wettbewerbsfähig zu bleiben, muss die Verfügbarkeit von Anlagen und Maschinen stetig gesteigert werden. Darüber hinaus gilt es, den Schutz der Arbeiter sicherzustellen. Damit das gelingt, müssen Notfallsituationen möglichst früh erkannt und verhindert werden. Sollte ein Maschinenstillstand nicht gänzlich zu vermeiden sein, muss die Ausfallzeit so gering wie möglich gehalten und das zugrunde liegende Problem sofort behoben werden. Nur so können Kosten eingespart werden.
Die zwei Schlüsselfaktoren dazu sind vorausschauende Diagnose und die schnelle und eindeutige Identifikation der Gefahrensituation vor Ort. Bei der Umsetzung helfen zum Beispiel die neuen Universal-Sicherheitsrelais XPSU und die neuen, beleuchteten Not-Aus-Taster Harmony von Schneider Electric. Wir schildern, welchen Mehrwert die Produkte für die Produktion bieten.
Diagnosedaten aus klassischen Sicherheitsrelais wenig hilfreich
Um sich gegen die Konkurrenz durchsetzen zu können, sind digitalisierte Prozesse und eine effiziente Datennutzung immens wichtig. Sogar bei einfachen Anwendungen übernehmen heute speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) häufig die Steuerungsaufgaben. Als Ergebnis bedürfen die angeschlossenen Geräte einer größeren Menge an Diagnosedaten, da ein Maschinenstillstand nur durch die Kenntnis der genauen Ursache beseitigt werden kann.
Eine exakte Fehleranalyse durch umfangreiche Daten aus Sicherheitssteuerungen und Sicherheitscontrollern findet in der Maschinensicherheit schon seit geraumer Zeit Anwendung. Für einfache Maschinen lohnen sich diese Elemente aus Kostengründen aber nicht. Zudem sind klassische Sicherheitsrelais ebenfalls wenig hilfreich, da sie nur ein Zustandsbit und somit wenige Informationen liefern.
Umfangreiche, kosteneffiziente Diagnosedaten durch universelle Sicherheitsrelais
Doch kann man mehr Diagnosedaten aus Sicherheitsrelais erhalten, ohne dabei erheblich mehr Kosten in Kauf nehmen zu müssen? Die Antwort sind die universellen Sicherheitsrelais XPSU von Schneider Electric. Diese stellen ein offenes, kodiertes Telegramm über einen gepulsten Ausgang an den Standardeingang einer SPS zur Verfügung. Mit einem Funktionsbaustein für gängige Programmiersysteme wird das Telegramm ausgewertet – dadurch werden über 40 Zustandsinformationen gemeldet.
So ist die SPS zu jeder Zeit über den Zustand des Sicherheitsrelais informiert. Als Ergebnis wird der Anlagenbetreiber gezielt auf Fehler hingewiesen – beziehungsweise auf notwendige Maßnahmen, um Probleme zu identifizieren und zu beheben. Da aufwendige Fehlersuchen entfallen, können teure Maschinenstillstandzeiten minimiert werden.
Die folgende Animation zeigt dabei den dynamischen Vorgang und den Mehrwert der Diagnose am Beispiel eines Not-Aus/Not-Halt:
Einfache Einbindung in die Steuerung – auch von Drittanbietern
Die Anbindung des Sicherheitsrelais an die SPS erfolgt über eine normale Drahtverbindung an einen Standardeingang. Die Implementierung eines Bussystems ist nicht nötig. Das ist komfortabel und reduziert die Kosten erheblich.
Häufig werden Sicherheitsrelais zu einer bereits vorhandenen Automatisierungsumgebung hinzugefügt. Die universellen Sicherheitsrelais XPSU liefern bereits fertige Funktionsbausteine für alle gängigen Programmiersysteme, das macht die Einbindung besonders einfach. Auch in Drittanbietersysteme lassen sich die Diagnosen einfügen. Dazu ist das Telegramm offen dokumentiert – es muss nur dekodiert und in die jeweilige Software eingebunden werden.
Die Daten erlauben noch weitere Auswertungen, zum Beispiel zum Verschleiß mechanischer Komponenten. Diese sollten ausgetauscht werden, bevor ein Ausfall droht, weil sonst die erforderlichen Schaltvorgänge nicht mehr durchgeführt werden können. Die vom XPSU-Sicherheitsrelais gelieferten Diagnosedaten geben den richtigen Zeitpunkt an. So kann der Austausch veralteter Komponenten besser geplant und bei anstehenden Wartungen turnusmäßig durchgeführt werden. Auf diese Weise ermöglicht das universelle Sicherheitsrelais XPSU eine vorausschauende Wartung.
Ein Relais – verschiedene Sicherheitsfunktionen per Drehschalter
Das Sicherheitsrelais XPSU kann außerdem unterschiedliche Sicherheitsfunktionen erfüllen. Die in der Anwendung benötigte Funktion wird durch einen Drehschalter an der Frontseite des Relais eingestellt. Diese Vielseitigkeit hat den Vorteil, dass man mit einem Sicherheitsrelais eine ganze Vielzahl von verschiedenen Sicherheitsfunktionen abdecken kann und nur ein Sicherheitsrelais vorrätig haben muss. Das reduziert Kosten in der Lagerhaltung und vereinfacht den Service.
- in zwei verschiedenen Baugrößen (22,5 und 45 mm Breite) verfügbar
- abziehbare Klemmen mit Schraub- und Federzuganschluss (2 Klemmreihen auf Ober- und Unterseite)
- IP40: Gehäuse verfügt über besonderen Schutz gegen Staub und Schmutz
- 24 VAC/DC und 48-240 VAC/DC (2 Versorgungsvarianten für alle Anwendungsbereiche)
- Kontakterweiterung einfach seitlich anreihen und Querverdrahtung einsparen
- Zeitverzögerung (SS1) von 0,1 Sekunden bis 15 Minuten einstellbar
- Montage auf DIN-Schiene und direkte Wandmontage möglich
- Weltweite Zulassung und Sicherheitsniveau PL e/Kat 4/SIL3/SILCL3
Das Sicherheitsrelais XPSU hält die Maschine sofort an, wenn es einen Stoppbefehl vom Bediener erhalten oder eine Störung im Sicherheitsstromkreis selbst erfasst hat. So werden Mensch und Maschine wirksam geschützt. Mit dem Sicherheitsrelais können verschiedene Schutzeinrichtungen überwacht werden, zum Beispiel Not-Halt/Not-Aus-Stromkreise gemäß den Normen ISO 13850.
Kommt es zu einem Stoppbefehl, muss das Gerät, das ihn ausgelöst hat, schnellstmöglich erkannt werden. Dabei hilft der Not-Aus-Taster Harmony.
Harmony von Schneider Electric: schnell den richtigen Not-Aus identifizieren
Besonders, wenn mehrere Not-Aus/Not-Halt-Taster installiert sind, die Anlage oder die Maschine groß ist und schlechte Lichtverhältnisse herrschen, kann das Finden des richtigen Not-Aus-Tasters bereits viel Zeit kosten. Erst, wenn das Not-Halt-Signal zurückgestellt oder entriegelt wird, lässt sich die Maschine neu starten. So lange steht die Produktion still und verursacht Kosten.
Beim Finden des richtigen Not-Aus-Tasters sind optische und akustische Signale eine wertvolle Orientierungshilfe für den Anlagenbetreiber. Ein beleuchteter Taster beispielsweise spart schon einmal wertvolle Minuten, da man ihn bereits aus größerer Entfernung sehr deutlich sieht. Mit den beleuchteten LED-Not-Aus-Tastern der Baureihe Harmony XB5AS84W (Komplettgeräte), Harmony ZB5AS84W (Frontelemente) und Harmony XALK84W (im Aufbaugehäuse) sind von Schneider Electric, je nach Anwendungsfall, die geeigneten Not-Aus/Not-Halt-Taster erhältlich.
Not-Aus/Not-Halt-Taster mit zweifarbiger Beleuchtung
Damit der Anwender sofort sehen kann, ob sich die Maschine im Normalzustand befindet oder ein Notfall vorliegt, ist dieser Not-Aus-Taster mit zweifarbigen LEDs ausgestattet. Weiß zeigt den ungestörten Betrieb an, rot den ausgelösten Zustand.Extrem robust für einen reibungslosen Betrieb
Die Not-Aus/Not-Halt-Taster der Harmony-Produktfamilie sind sehr widerstandsfähig. Damit ist auch unter schwierigsten Umgebungsbedingungen immer ein sicherer Betrieb möglich:
- für Hochdruckreinigung geeignet dank hoher Schutzart IP69K
- sicherer Betrieb von -40° C bis +70° C
- mit 17,6 Joule im Hammerschlagtest mehr als 3-fach über der Norm EN IEC 60947-5-5, die die elektrische und mechanische Konstruktion von Not-Halt-Geräten beschreibt
- erschütterungsfeste Anschlussschrauben für äußerst sichere Befestigung
- hohe Stoßfestigkeit der Frontelemente bis IK06 (Metall) bzw. bis IK03 (Kunststoffprogramm)
