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Maschinensicherheit BiSS goes Safety

| Redakteur: Jan Vollmuth

Die volldigitale Spezialschnittstelle BiSS, auf die Sensorikspezialist Kübler bei seinen Drehgebern frühzeitig gesetzt hat, ist aus der Antriebs- und Aufzugstechnik nicht mehr wegzudenken. Mit den noch jungen Protokoll-Erweiterungen BiSS-Safety lassen sich Automatisierungssysteme realisieren, die allen Anforderungen an Funktionale Sicherheit entsprechen.

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(Bild: Kübler)

Kübler gehört mit seinen Absolut-Drehgebern für die Antriebstechnik zu den Pionieren unter den Anwendern der bereits 2002 am Markt vorgestellten Open-Source-Schnittstelle BiSS. Das Protokoll überträgt Daten zu Position und Status in Echtzeit und damit schneller als Feldbus- oder Ethernet-Systeme.

Bei Kübler ist das mittlerweile etablierte Interface heute weit mehr als nur ein Protokoll. Innerhalb der Antriebs- und der Aufzugstechnik ermöglicht BiSS bei Drehgebern die für die Branchen entscheidenden Eigenschaften. Gerade die jüngste Erweiterung der Schnittstelle, BiSS Safety belegt dies eindrucksvoll. Die Safety Drehgeber von Kübler bieten einem erheblichen Mehrwert angesichts der strengen Sicherheitsanforderungen vor allem mit der neue Schnittstelle BiSS Safety, die bis SIL3 zertifiziert ist und ohne eine Änderung der Systemarchitektur eingesetzt werden kann.

Vorausschauend entwickelt

Innerhalb der Vielzahl an Lösungen und in der Mehrzahl proprietären Systeme hat sich BiSS nicht zuletzt aufgrund seiner Anpassungsfähigkeit einen Namen gemacht. Flexibel reagiert die BiSS-Schnittstelle stets auf neue Herausforderungen, da das System vorausschauend entwickelt wurde.

Dies gilt auch für jüngsten Innovationsschritt des Protokolls, BiSS Safety. BiSS Safety basiert zu 100 Prozent auf BiSS-C. Das heißt, der äußere Aufbau bleibt eine Punkt-zu-Punkt-Verbinding wie bei BiSS-C. Geräte-intern werden jedoch zwei unabhängige Sensoren bei der Erzeugung der Positionsdaten und der Absiche¬rung der Übertragung verwendet. BiSS Safety nutzt den "Black Channel"-Ansatz zur sicheren Übertragung. Dabei werden in einem Zyklus zwei unabhängige Positionsworte gemeinsam übertragen: die Positionsdaten für die Regelung

Erhöhte Auflösung für exakte Regelungsanwendungen

(Control Position Word) und die Positionsdaten für die Sicherheitsüberwachung (Safety Position Word). Beide Sensoren nutzen innerhalb des Gerätes die BiSS-Busstruktur und erfassen zeitgleich die jeweilige Position. Das Control Position Word (CPW) bietet eine erhöhte Auflösung für exakte Regelungsanwendungen und ist mit Statusinformationen und CRC-Polynom identisch mit dem Positionswort eines Standard-BiSS-Encoders. Je nach Anwendung kann das CPW direkt von einem Antriebsregler verarbeitet werden.

Das Safety Position Word (SPW) liefert die Position für den Vergleich mit dem CPW und bietet zusätzlich zu den Standard-Statusinformationen einen "Sign-Of-Life" Counter. Dieser Counter unterscheidet einen einmaligen Startzustand "0" und fortlaufende gezählte Zyklen 1 bis 63. Durch die standardisierte Länge von 6 Bit sind bei typischen Zykluszeiten Zeiträume im Millisekunden-Bereich eindeutig abgedeckt. Das CRC-Polynom im SPW mit 16 Bit erlaubt zusätzlich eine hohe Fehlererkennungsrate beziehungsweise Hamming-Distanz.

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