Sicher auf Distanz

Intelligente Sensoren können mehrere Aufgaben gleichzeitig übernehmen. Damit lässt sich in der Regel eine Aufgabe schneller und einfacher umsetzen, und der Anwender spart bares Geld. Ein Beispiel für diese Art der Funktionsintegration ist der Sicherheits-Laserscanner Rotoscan RS4-4M von Leuze electronic. MotionMonitoring und Abstandsmessung sind Funktionserweiterungen des flexiblen Multitalents für die Personensicherheit.

Das M in der Produktbezeichnung Rotoscan RS4-4M steht für Motion (Bewegung). Es soll zeigen, dass dieser Sicherheits-Laserscanner für mobile Anwendungen bestens geeignet ist: Kompaktheit, geringer Energieverbrauch, verschiedene Schutz-/Warnfeldkombinationen und eine zustandsabhängige Feldumschaltung sind die wesentlichen Leistungsmerkmale von Sicherheits-Laserscannern bei der Absicherung von Flurförderzeugen.Das Modell RS4-4M erfüllt diese Anforderungen und wurde mit zwei weiteren für diese Anwendung wichtigen Funktionen versehen.

Neben der zuverlässigen Fahrwegabsicherung ermöglicht der Scanner robuste Messungen von Geschwindigkeiten für das MotionMonitoring und von Distanzen zur Positionierung. Dabei bedeutet „robust“, dass die Messung tolerant ist gegenüber Objekten, die sich zeitweise im Messfeld außerhalb des Warn-/Schutzfelds befinden, denn in diesem Fall wird kein Systemstopp ausgelöst. Stattdessen werden die aktuellen Messwerte mit einem Gütewert versehen, der ihnen eine bestimmte „Qualität“ zuweist.

Die jeweilige Güte beziehungsweise Messqualität der Daten bestimmt das weitere Verhalten des Sicherheits-Laserscanners. Ein Verschiebewagen mit dem Laserscanner Rotoscan RS4-4M zur Fahrwegabsicherung bewegt sich flurgebunden in eine bestimmte Richtung. Aufgrund der „robusten“ Messung können sich in dieser Fahrtrichtung nun durchaus Menschen durch das Messfeld, das sich weit über 30 Meter erstreckt, bewegen. Das führt zwar zu einer Reduktion der Messqualität („Güte“), jedoch wird der RS4-4M kein Stoppsignal auslösen.

Erst wenn die Güte unter einen bestimmten Wert sinkt, wird der Scanner ein Signal ausgeben und im dynamisch laufenden Software-Protokoll einen Vermerk setzen. Der Vorteil der robusten Messung liegt auf der Hand: Der Verschiebewagenbetrieb verläuft störungsfrei und effizient, innerbetriebliche Bewegungen auf dem Verfahrweg behindern nicht.

Gestaffelte Schutzfelder

Beim MotionMonitoring werden bis zu sechs Geschwindigkeitswerte überwacht und gegebenenfalls Schutzfeldanpassungen vorgenommen. Hierbei sind keine zusätzlichen Inkrementalgeber erforderlich – die gesamte Funktionalität wird vom Scanner und der SPS übernommen. Eine Sicherheits-SPS ist damit nicht mehr unbedingt notwendig. Durch die Schutzfelder und deren situationsbedingte Aktivierung wird der Absicherungsbereich entsprechend der Fahrtrichtung und der -geschwindigkeit automatisch angepasst.

Wird beispielsweise beim Herbeifahren eines Verschiebewagens ein vorgegebener Geschwindigkeitswert überschritten, schaltet das Schutzfeld automatisch auf das nächste um. Das heißt, es stellt sich ein erweitertes Schutzfeld ein, und die Sicherheit ist wieder gewährleistet. Im Umkehrschluss heißt das, dass der Verschiebewagen sicherheitstechnisch einwandfrei stets mit hoher Geschwindigkeit fahren kann, denn die Schutzfelder erweitern sich in einer vorgegebenen Staffelung. Erst bei einer weiteren Zunahme der Geschwindigkeit leitet der Scanner ab einem bestimmten zulässigen Grenzwert unverzüglich einen System-Stopp ein. Oder die Geschwindigkeit wird vorher zurückgestuft.

Das verhindert in vielen Fällen einen Not-Stopp. Auch eine zustandsabhängige Schutz-/Warnfeldumschaltung lässt sich realisieren, beispielsweise bei einer Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt. Durch die ständige Schutzfeldanpassung ist ein sehr effizienter Betrieb möglich. Eine wichtige Besonderheit in punkto Effizienz bietet die Software. Der Anwender muss nur für zwei Geschwindigkeitsfälle die Schutzfeldlängen vorwählen und die Schutzfeldkonturen festlegen.

Alles weitere übernimmt das Programm durch die integrierte Bremsweginterpolation. Das heißt, es sind lediglich die gewünschten Verschiebewagen-Geschwindigkeiten anzugeben, schon berechnen sich die zugehörigen Schutzfeldkonturen automatisch. Dieses Beispiel zeigt, wie die Gesamt-Sensorik intelligenter wird und dem Anwender die Arbeit erleichtern kann.

Abstandsmessung zur Positionierung
Der Rotoscan RS4-4M verwendet ein neues messtechnisches Verfahren, das es ermöglicht, Abstandsmessungen zu definierten Referenzebenen durchzuführen. Mit diesem Verfahren sind genaue Positionsbestimmungen möglich. Somit kann ein Verschiebewagen exakt vor einem Transportband zur Übergabe des Förderguts stoppen. Neben klassischen Einsätzen bei der Gefahrbereichssicherung an mobilen Systemen hat die erweiterte Version RS4-4M auch die notwendigen Zulassungen zur vertikalen Zugangs- und Gefahrstellensicherung. Die Auflösung des Laserscanners kann hier zwischen 30 und 150 Millimeter variiert werden.