Automatisierung Produktive und sichere Automatisierungslösung für Verpackungsmaschinen

Für den italienischen Verpackungsmaschinenhersteller Senzani Brevetti stehen die Sicherheit und Produktivität der Maschinen im Mittelpunkt. Für einen spanischen Kunden hat das Unternehmen eine komplette Automatisierungslösung von Pilz eingesetzt, die Sicherheit und Produktivität in Einklang bringt.

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Gegründet Anfang der 50er-Jahre, ist Senzani Brevetti mit Sitz in Faenza bei Ravenna heute ein weltweit agierender Verpackungsexperte für Primär- und Sekundärverpackungen – Kartonier- und Verpackungsmaschinen –, bis hin zu kompletten Verpackungsstraßen. Die Kunden des Unternehmens kommen aus so unterschiedlichen Branchen wie der Reinigungsmittel-, Lebensmittel- oder auch der Tabakindustrie.

Bei einem großen spanischen Kunden aus der Reinigungsmittelindustrie entwickelte Senzani eine maßgeschneiderte Lösung für insgesamt drei Füllstraßen. Jede der drei Füllstraßen besteht aus vier einzelnen Verpackungs-Modulen: Ausrichten, Füllen und Verschließen, Etikettieren und Kartonieren sowie schließlich Palettieren. Für die Umsetzung der Automatisierung holte sich das italienische Unternehmen den Automatisierungsexperten und -Dienstleister Pilz ins Boot. Dabei entschied sich Senzani für eine Komplettlösung aus Steuerung, Aktorik und Sensorik von Pilz. Da Senzani wichtig war, dass ihr Endkunde eine geprüfte zuverlässige und sichere Automatisierungslösung für seine Maschinen erhält, übernahm Pilz auch die Validierung.

Sicherheitsfunktionen erweitern

In den Maschinen übernehmen die konfigurierbaren Steuerungssysteme PNOZ-Multi 2 das Management der Not-Halt-Taster, aller Türsensoren sowie der Betriebsartenwahlschalter und Zustimmungseinrichtungen. Für die Sicherheitslogik wurde das Basisgerät des PNOZ-Multi 2 verwendet. Sein Einsatz gewährleistet hohe Flexibilität, da sich Sicherheitsfunktionen einfach erweitern lassen. Zu diesen gehören bei Senzani Funktionen wie etwa die Drehzahlüberwachung.

Die Bewegungsabläufe werden über die Motion-Monitoring-Module des konfigurierbaren Steuerungssystems gesteuert. Sie sorgen für die sichere Geschwindigkeit der Bewegungen. Dies gewährleistet Sicherheitsfunktionen gemäß EN 61800-5-2, wie etwa die sichere Geschwindigkeitsüberwachung (Safe Speed Monitor, SSM), die sichere Bewegungsrichtung (Safe Direction, SDI) und der sichere Betriebshalt (Safe Operating Stop, SOS). So stieg durch den Einsatz von Motion Monitoring in den Verpackungsmaschinen nicht nur die Produktivität, gleichzeitig wurde ein sicherer und schnellerer sowie vereinfachter Formatwechsel erreicht.

Vereinfachte Inbetriebnahme

Darüber hinaus ließen sich Inbetriebnahme und Diagnose vereinfachen: Über das Softwaretool PNOZ-Multi Configurator wird bei den Maschinen von Senzani zum Beispiel die zyklische Redundanzprüfung (Cyclic Redundancy Check, CRC) des Programms angezeigt. CRC gewährleistet die Eindeutigkeit des Projekts, das während des Einrichtbetriebes zusammen mit dem Projektnamen sowie dem Erstelldatum angezeigt wird. Über die Online-Diagnose lässt sich der Status der Sicherheitsfunktionen erkennen. Durch die Anzeige im Klartext kann eine mögliche Maschinenstörung stets umgehend ermittelt werden. Das Steuerungssystem PNOZ-Multi 2 kommuniziert über ein Profibus-Modul mit der übergeordneten Betriebssteuerung.

Über die Steuerung hinaus umfasst die von Pilz für Senzani erstellte Komplettlösung sichere Sensorik, die an der Maschine die Schutztüren überwacht. Höchste sichere Performance ist hier gefragt: Daher sind an den Füllstraßen die berührungslos codierten Sicherheitsschalter PSEN-Code, die sowohl zur Stellungs- als auch Positionsüberwachung dienen, und das sichere Schutztürsystem PSEN-S-Lock im Einsatz. Beide gewährleisten Sicherheit bis zur höchsten Sicherheitskategorie PL e gemäß EN ISO 13849-1 und EN IEC 62061. Dank der RFID-Transpondertechnologie bieten die codierten Sicherheitsschalter höchsten Manipulationsschutz auf kleinstem Raum.

Schutztüren sicher überwachen

Das Schutztürsystem PSEN-S-Lock überwacht Schutztüren sicher und ist eine Alternative zur bisherigen mechanischen Technologie. PSEN-S-Lock lässt sich einzeln oder in Reihe schalten. Zeit und Kosten lassen sich bei der Inbetriebnahme sparen, da PSEN-S-Lock aufgrund seiner unterschiedlichen Einbaurichtungen einfach und schnell installiert und in Betrieb genommen werden kann. In der Version „Unikat, vollcodiert“ gewährleistet PSEN-S-Lock maximalen Manipulationsschutz, den es nur einen einzigen Betätiger, den der Sensor akzeptiert (Schlüssel-Schloss-Prinzip).

Der italienische Verpackungsautomatenhersteller legt insbesondere Wert darauf, dass Projektierung und Engineering der Anlagen höchsten Anforderungen entsprechen. Lösungen zu liefern, die auf die Anforderungen des Kunden zugeschnitten sind und gleichzeitig ein Höchstmaß an Sicherheit bieten, ist das Ziel. Senzani weiß, dass Maschinenbetreiber absolute Gewissheit brauchen, dass ihre Sicherheitssysteme so ausgelegt sind, dass sie alle Sicherheitsanforderungen erfüllen und nationale und internationale Normen berücksichtigen. Denn – die Sicherheitslösungen sind heutzutage auch in der Verpackungsbranche grundlegender Bestandteil der Automatisierungslösung.

Validierung der kompletten Maschine

Da die Maschinenstandards immer komplexer werden, kommt der Validierung eine entscheidende Rolle für die Sicherheit zu. Diese wird während der letzten Phasen der Entwicklung und erst nach der Risikobeurteilung durchgeführt. Dabei müssen alle Sicherheitsfunktionen gemäß den Vorgaben der Normen IEC 61508, EN IEC 62061, EN ISO 13849-1 und EN ISO 13849-2 validiert werden. Wie es die Norm EN ISO 13849-2 angibt, versteht man unter Validierung eine bewertete Überprüfung einschließlich Analyse und Test der Sicherheitsfunktionen und Kategorien sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen. Pilz hat bei Senzani für die Validierung der kompletten Maschinen verantwortlich gezeichnet. So bekommt auch der Maschinenanwender, sprich der Kunde, die Gewissheit, dass seine Maschine vollständig den geltenden Sicherheitsnormen entspricht.

Maschinenhersteller wie Senzani wissen: Wollen sie ihren Kunden rundum sichere und dabei produktive Produkte anbieten, sind komplette Automatisierungslösungen plus ein Komplettpaket an Dienstleistung aus einer Hand von Vorteil. Experten wie Pilz unterstützen Hersteller wie Senzani dabei in jeder Hinsicht. (jv)

SPS IPC Drives 2016: Halle 9, Stand 370

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