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Automatisierungsbausteine erhöhen Maschinensicherheit einer Biegepresse

06.08.2009
Mit einer Sicherheits-SPS sowie mit Unfallschutz-Lichtschranken, Sicherheitssensoren, Fußschaltern und Not-Halt-Tastern wurde die Maschinensicherheit einer Biegepresse mit zweifacher Bank erhöht. Die Sicherheitssteuerung ermöglicht es zudem, die Ein- und Ausgänge für die Maschinenautomation zu steuern.

Manuelle oder automatische Beschickung. Die vom italienischen Biegepressenspezialisten Powertech entwickelte Biegepresse mit zweifacher Bank ist in der Lage, Blech sowohl bei Beschickung von Hand als auch bei automatischer Zuführung zu biegen. Sie wurde so konzipiert, dass sie sich problemlos an Roboterinseln anbinden lässt. Diese bereits integrierte Anwendung ist nun auf Wunsch als Option erhältlich.

Sicherheits-SPS Pluto S46steuert Biegepresse flexibel

Powertech hatte sich zum Ziel gesetzt, die Sicherheit der Presse mit Unfallschutzgeräten von hohem technischen Standard zu überwachen. Darüber hinaus sollte es möglich sein, die Steuerung sowohl für die Sicherheit als auch für die Automatisierungsfunktionen über die Schutz- und Befehlsgeber-Funktionen, die in den Unfallschutz-Lichtschranken, Fußschaltern, Not-Halt-Tastern, Zutritts-Absicherungen sowie in der Überwachung der Pneumatik- und Hydraulikventile enthalten sind, zu nutzen.

Mit der Sicherheits-SPS Pluto S46 konnte eine Steuerung gefunden werden, mit der es möglich war, die Sicherheit der Presse zu erhöhen und gleichzeitig flexibel zu steuern. Außerdem war es dank der großen Anzahl der am Gerät vorhandenen Ein- und Ausgänge (E/A) möglich, auch die gesamte standardmäßige Automatisierungslogik der kompletten Maschine zu steuern und zu überwachen.

Die Diagnose ist bei den heutigen komplexen Maschinen und Anlagen ebenso wichtig. Dafür benutzte man die in der Steuerung enthaltene LCD um die Anwendermeldungen so anzuzeigen, dass man den aktuellen Stand und die Arbeitsphasen der Presse ganz genau erkennen kann.

Sicherheits-Steuerung mit Zusatzfunktionen

Die Sicherheits-SPS Pluto B/S46-6 entspricht der höchsten Sicherheitskategorie 4 nach EN 954-1, PL e nach EN ISO 13849-1 und SIL 3 nach EN IEC 62061. Obwohl sie nur 90 mm schmal ist, ist sie bislang die leistungsstärkste Sicherheits-SPS auf dem Markt. Mit der von Jokab Safety implementierten Technik können an einem einzelnen Pluto-Eingang zehn Schalter entsprechend der höchsten Sicherheitskategorie überwacht werden.

Bei den herkömmlichen Sicherheits-Steuerungen wären dafür 20 Eingänge erforderlich. Pluto B/S46-6 hat insgesamt 46 E/A, sechs davon sind unabhängige Sicherheitsausgänge. Außerdem kann man 16 E/A wahlweise als Ein- oder Ausgänge benutzen, und 24 Eingänge sind für Unfallschutzgeräte und sonstige Sensoren bestimmt.

Weil die Programmierung über die intuitiv bedienbare Pluto-Manager-Software im Kontaktplan erfolgt, eignet sich Pluto sowohl zur Sicherheitsüberwachung als auch zur Steuerung kleinerer Maschinen. Eine Bedienstation lässt sich direkt an die serielle Schnittstelle oder den Sicherheits-CAN-Bus anschließen. Mit einem Gateway kann man die Informationen von einem Pluto-Netzwerk an andere Bussysteme, wie Profibus DP, Canopen, Devicenet und Ethernet, übertragen und somit größere Systeme schaffen.

Fußbetätigte, dreistufige Sicherheitsschalter

Fox von Jokab Safety ist ein Sicherheits-Befehlsgeber, der sich für den Betrieb von Biegemaschinen, Pressen, Walzen oder sonstigen Anlagen eignet, bei denen beide Hände des Bedienenden frei bleiben müssen. Der Befehlsgeber bietet eine dreistufige Schaltfunktion mit Doppelkontakten, die ein hohes Sicherheitsniveau gewährleisten soll.

Wenn der Bedienende in einer Paniksituation das Pedal bis zum Anschlag durchdrückt, wird der Maschine unverzüglich ein Abschaltbefehl erteilt. Der Schalter wird in dieser Stellung mechanisch verriegelt und muss rückgestellt werden, bevor ein Wiederanlauf erfolgen kann. Der Fußschalter ist in Einzel- oder Doppel-Betätiger-Ausführung lieferbar, das heißt, er dient zum Rückwärts- und Vorwärtssteuern. Der Geber hat eine Schutzhaube aus Aluminium. Er entspricht der Schutzart IP 65. Der Fußschalter ist auch in einer Ausführung mit zwei Schaltstufen erhältlich.

Hohe Sicherheitskategorie ist wichtiger Faktor für viele Maschinen

Heute sind Zeit, Bauraum und hohe Sicherheitskategorie wichtige Faktoren für viele Maschinen. Deshalb hat Jokab Safety den kompakten Not-Halt-Taster Smile entwickelt. Die Baugröße und die mittigen Löcher für die Befestigung sollen den Einbau erleichtern, vor allem an Aluminiumprofilen, die man heutzutage häufig an Maschinen und Anlagen und zur Schutz-Einzäunung einsetzt. Der Taster hat eine oder zwei M12-Steckverbindungen.

Die Ausgänge sind entweder an zwei doppelten Öffnerkontakten oder an einem Tina-Adapter angeschlossen, was den Anschluss mehrerer Not-Halt-Taster an eine dynamische Sicherheitsschaltung nach Kategorie 4 zulässt. Der Taster hat eine LED-Anzeige: grün für ‚Okay‘ und rot für Abschaltung.

Bei dem Sensorpaar Eden, das aus dem aktiven Teil Adam und dem als Betätiger wirkenden passiven Teil Eva besteht, handelt es sich um einen berührungslosen Sicherheitssensor. Er ist für den Einsatz an Schutztüren, Schutzhauben, Klappen, Deckeln und Maschinenteilen vorgesehen. Ein kodiertes Signal wird vom Steuergerät Vital oder der Sicherheits-SPS Pluto über das aktive Bauteil an das passive Bauteil übertragen, das das Signal verändert und wieder zurücksendet.

Bis zu 30 Sensorpaare können in Reihe geschaltet werden

Der Sensor ist nur dann aktiviert, wenn sich das passive und aktive Bauteil gegenüberstehen. Dabei sorgt die große Toleranz für Abstand und Versatz zwischen beiden Bauteilen für eine zeitsparende Montage. Der Sensor hat einen maximalen Schaltabstand von 15 mm (± 2 mm) und arbeitet wartungs- und verschleißfrei.

Bis zu 30 Sensorpaare können in Reihe geschaltet werden und trotzdem das gleiche Sicherheitsniveau in der Steuerschaltung erreichen. Es ist auch möglich, Unfallschutz-Lichtschranken und Not-Halt-Taster an dieselbe Sicherheitsschaltung anzuschließen. Der aktive Schalter ist mit Kabellängen bis zu 10 m oder mit M12-Steckeranschluss erhältlich.

Die am Schalter befindliche LED kann drei verschiedene Zustände anzeigen: Kontakt, kein Kontakt sowie Sicherheitszustand. Die Information über den Kontakt zwischen aktivem und passivem Bauteil ist auch über das Anschlusskabel des aktiven Schalters abrufbar. Schnelles Blinken dient als optische Einstellhilfe. Das Sensorpaar ist auch als E-Version für raue Umgebungen und/oder kodiert, in C-Ausführung lieferbar.

Beratung bei Risiko-Analyse und CE-Zertifizierung

Zusätzlich zu der aus Hard- und Software bestehenden Lösung brachte Jokab Safety Italia sein Fachwissen auf dem Gebiet der Sicherheitstechnik mit ein. Diese Dienstleistung sowie spezielle Seminare begleiten den Kunden bei der Umsetzung der sicheren Gesamtlösung. Dazu gehören auch die Risiko-Analyse sowie die CE-Zertifizierung der Maschine.

Dipl.-Ing. Maurizio Franzoso ist Anwendungsingenieur bei Jokab Safety Italia in Vimercate (Italien); Dipl.-Ing. Johann Aulila ist Geschäftsführer der Jokab Safety Deutschland GmbH in Spaichingen.

Maurizio Franzoso und Johann Aul | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/automatisierung/fertigungsautomatisierung/articles/224224/

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