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Safety-Block-I/O-Module handhaben sichere und nicht sichere Signale

| Redakteur: Jan Vollmuth

Wofür sich die hybriden Safety-Block-I/O-Module von Turck eignen und welche Vorteile die Kombination aus sicheren und Standard-Ein-/Ausgängen bietet, wollte konstruktionspraxis von Michael Flesch, Produktmanager Safety-Systeme bei Turck, wissen.

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Die hybriden Safety-Block-I/O-Module von Turck kombinieren sichere und Standard-Ein-/Ausgänge und bieten sich damit für zahlreiche Applikationen an.
Die hybriden Safety-Block-I/O-Module von Turck kombinieren sichere und Standard-Ein-/Ausgänge und bieten sich damit für zahlreiche Applikationen an.
(Bild: Turck)

konstruktionspraxis: Was können die Safety-Block-I/O-Module und wofür sind sie gedacht?

Michael Flesch: Wir sprechen über zwei hybride Safety-Block-I/O-Module, die Standard- und sichere Ein-/Ausgänge in einem Gerät kombinieren. Beide Module besitzen die Schutzart IP67/IP69K und sind von ihrem Hardwareaufbau her gleich, sie sprechen jedoch unterschiedliche Protokolle. Bei dem einen Modul, TBPN, handelt es sich um ein Profinet-Modul, das zusätzlich Profisafe spricht. Das zweite Modul, TBIP, spricht CIP Safety über Ethernet IP.

Michael Flesch ist Produktmanager Safety-Systeme bei Turck.
Michael Flesch ist Produktmanager Safety-Systeme bei Turck.
(Bild: Turck)

Die beiden Hybridmodule sind für den Einsatz in automatisierten Anlagen und Maschinen gedacht. Die Geräte sind in der Lage, als dezentrale IO-Einheit sowohl sichere, aber auch nicht-sichere Signale an eine übergeordnete Sicherheitssteuerung zu schicken. Eine entsprechende Konfiguration der sicheren Seite erlaubt die Vorverarbeitung dieser Signale. Die Module benötigen für ihren Einsatz nicht zwingend eine sichere Steuerung, man kann sie auch dezentral als sozusagen sicheren Controller nutzen, um kleinere Sicherheitsapplikationen vor Ort abzudecken. Die Hybrid-Module können in einem Anwendungsfall Informationen über den Zustand der Sicherheitseinrichtung mit einer nicht-sicheren SPS teilen.

konstruktionspraxis: Können diese Module andere Geräte ersetzen oder ergänzen?

Flesch: Die Module zeigen immer dann ihre volle Leistungsfähigkeit, wenn verschiedene Signale für unterschiedliche Funktionen in einer Maschine benötigt werden. Die Hybrid-Module können flexibel an den konkreten Signalbedarf einer Maschine angepasst werden, denn häufig werden nur wenige sichere Kanäle und nicht-sichere Kanäle an einem Ort benötigt, zum Beispiel ein Handlingsystem in einer Maschine. Dort muss ein Vakuum sicher überwacht werden, ein sicherer Stopp, die Bewegungen sicher abschalten. In einem solchen Handlingsystems ist es eventuell erforderlich, das Vakuum über einen Drucktransmitter zu überwachen, der einen analogen Wert übertragen muss. Viele verschiedene Positionen und damit eine Vielzahl von digitalen Ein- und Ausgängen müssen ebenfalls noch an die Steuerung. In der Vergangenheit mussten mehrere Module diese Aufgabe übernehmen, die dabei nicht immer komplett genutzt worden sind. Mit den Hybrid-Modulen ist der Anwender jetzt in der Lage, die Ein-/Ausgänge zu kombinieren und die Kapazität der jeweiligen Module bestmöglich auszunutzen. Die beiden sicheren Anforderungen können über die „sichere Seite der Macht“ überwacht und gesteuert werden, während die „nicht-sichere Seite“ mit den beiden IO-Link Mastern in der Lage ist, den Druck zu messen, und über einen IO-Link-Hub in Summe bis zu 20 I/O-Punkte einzulesen.

konstruktionspraxis: Welche Kostenvorteile bieten die Module?

Flesch: In dem dargestellten Beispiel zeigt sich recht schnell ein finanzieller Vorteil gegenüber den vorher vom Kunden eingesetzten Komponenten, denn dort blieben zahlreiche I/Os an den separaten sicheren und nicht-sicheren Modulen ungenutzt. Auch bei der Implementierung in die übergeordnete Steuerung bringen unsere Module Anwendungsvorteile. Über die GSDML lassen sich die beiden IO-Link Master recht schnell mit den richtigen Devices konfigurieren. Die GSDML für den IO-Link Master ist hierzu mit SIDI (Simple IO-Link Device Integration) ausgestattet.

konstruktionspraxis: Was genau ist SIDI und wie hoch ist der Integrationsaufwand?

Flesch: Die Turck-Software SIDI gibt IO-Link Devices die Identität eines echten Profinet-Moduls mit eigenem GSDML-Eintrag und vereinfacht damit das Engineering von IO-Link-Devices in Projekten mit Profinet-Steuerungen erheblich. Sie erlaubt den direkten Zugriff auf alle Parameter und Geräteeigenschaften aus dem Engineering-System, etwa dem TIA-Portal. Zusatzsoftware wird mehr nicht benötigt. Zur Konfiguration der sicheren Seite kann über die TCI-Schnittstelle das Device Tool, unser Turck Safety Configurator, schnell geöffnet werden, um die erzeugten Dateien in der vom TIA-Portal hinterlegten Struktur abzulegen. Eine Basiskonfiguration hilft beim Parametrieren, der CRC kann ausgelesen und in die Steuerung eingetragen werden. Mit dem gleichen Tool kann auch eine Vorverarbeitung der Signale direkt im Modul hinterlegt werden. Die Ergebnisse werden weitergeleitet, entweder „sicher“ an eine entsprechende fehlersichere SPS oder auch als reine Information an eine nicht-sichere SPS. TSC ist einfach zu erlernen, aber man muss sich natürlich, wie bei jeder Software, ein wenig damit auseinandersetzen. Hier helfen wir unseren Kunden gerne bei der Integration. Sie werden nicht alleine gelassen.

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konstruktionspraxis: Für welche Applikationen sind die sicheren I/O-Module geeignet?

Flesch: Ihr großer Vorteil ist Flexibilität, sind sie doch von kleinen Maschinen bis zur großen Automobilanlage überall einsetzbar. In derzeitigen Applikationen werden sie oft im Bereich der trennenden Schutzeinrichtung mit oder ohne Verriegelung, der nicht-trennenden Schutzeinrichtung, in Not-Halt- oder in Muting-Anwendungen eingesetzt. Bei einem Gehäuse, das voll vergossen ist, Schutzart IP67 und einen Temperatureinsatzbereich von -40 bis 70 °C hat, kann ich mir fast keine Anwendung vorstellen, die nicht möglich ist.

konstruktionspraxis: Sind weitere vergleichbare Produkte geplant?

Flesch: Ja, klar! Stillstand ist keine Option für uns. Wir werden noch in diesem Jahr weitere sichere Module vorstellen. Und natürlich sind wir kontinuierlich im Austausch mit unseren Kunden. Die sagen uns genau, was sie benötigen, man muss ihnen nur zuhören!

konstruktionspraxis: Vielen Dank Herr Flesch.

Hannover Messe 2019: Halle 9, Stand H55

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