Safety Safety-Controller ersetzt Relais

Für einen Hersteller von Leitern konstruierte und baute das Ingenieurbüro Qing eine Maschine – mit System-Know-how und Safety-Lösungen von Turck und Banner.

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Ein skurriles Ingenieurbüro – wer sich so im Internet präsentiert, muss schon anders sein als andere. Die Berater, -Projektleiter und -Ingenieure von Qing glauben daran, dass Arbeit Spaß machen sollte und sich das in den Beziehungen zu den Kunden widerspiegelt.

In den letzten 20 Wochen arbeitete Qing-Projektleiter Marc Salemink mit seinem Team an einer Maschine für einen niederländischen Hersteller von Leitern und Gerüsten. Die Maschine produziert Querverstrebungen, die Gerüste stabilisieren. Dazu werden hohle Aluminiumstangen beidseitig mit hakenförmigen Endkappen versehen, die später in die anderen Gerüststangen greifen. Der Leiterhersteller wollte auch in der neuen Maschine Sensoren von Turck einsetzen, weil er die Zahl der vorzuhaltenden Ersatzteile so möglichst klein halten kann. So kam der erste Kontakt mit Turck für die Zusammenarbeit in dem Projekt zu Stande.

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Qings Vorgängerfirma hatte vor zehn Jahren bereits eine ähnliche Maschine gebaut. Diese war noch Punkt-zu-Punkt verdrahtet und hatte kaum sicherheitstechnische Einrichtungen. Die mechanische Konstruktion der ersten Maschine konnte zu großen Teilen weiter verwendet werden. An manchen Punkten musste sie allerdings überarbeitet werden, weil die Qualität der Querverstrebungen bei der ersten Maschine nicht zu 100 % optimal war.

Durch den Wunsch seines Kunden kam Qing bereits im Planungsstadium der Maschine auf Turck zu. „Anfangs sprachen wir lediglich über Turck-Sensoren für unsere bisher eingesetzten Geräte. Aber schnell gerieten wir in die Diskussion, welches Automatisierungskonzept wir für die Maschine wählen. Turck hat mit uns drei Szenarien ausgearbeitet und verglichen: eine Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung der Maschine, eine Ethernet-basierte Option und eine IO-Link-basierte Variante“, erklärt Salemink den Beratungsprozess. „Wir haben uns für die Ethernet-basierte Verdrahtung entschieden, da dies für unsere Maschinenplanung die optimale Kombination aus Modernität, Preis und Leistung darstellte.“

Ethernet-Anbindung spart Zeit

Heute werden alle klassischen Sensoren und Aktoren mit Turcks ultrakompakten TBEN-S-I/O-Modulen direkt im Feld angebunden. Für die Sensorik und Aktorik müssen nur zwei Leitungen zum Schaltschrank geführt werden, eine für Signale und eine für die Versorgung. „Zwar sind die aktiven I/O-Module teurer als passive, da sie sich aber einfach am Profinet-Anschluss der Siemens-Steuerung anschließen lassen, spart man sich die Kosten für Eingangskarten an der SPS.

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Zum Glück gibt es die Funktionale Sicherheit

Die Maschine produziert die Querverbinder in drei Produktionsschritten, die parallel ausgeführt werden. Im ersten Schritt werden die Rohre entgratet, im zweiten Schritt eine Seriennummer eingeprägt und im dritten schiebt die Maschine von links und rechts Aluminium-Klammern ein und presst diese hydraulisch mit 80 bar ins Aluminium ein. In einer Minute produziert die Maschine fünf Rohre, alle 12 s rollt eine fertige Querstrebe aus der Maschine. Die Maschine kann Rohre von knapp unter 1 m bis zu 4 m Länge verarbeiten.

Durch die frühe Einbindung in das Projekt konnte Turck eine komplette Systemlösung anbieten. „Wir hatten eine Art Schneeballeffekt“, erklärt Salemink. „Wir fingen mit den Sensoren an. Aber als wir im Gespräch waren, kamen weitere Produkte hinzu: die Signalampel, die Kabel, die I/O-Module und dann noch der Safety-Controller.“

Safety: Controller statt Relais

Der Einsatz des Safety-Controllers SC26-2 von Banner Engineering war neu für Qing. Bisher konnte der Maschinenbauer viele Safety-Anforderungen mit Relais lösen. Doch dafür waren die Anforderungen der neuen Maschine zu komplex. Insgesamt sind sieben Sicherheitstürschalter installiert sowie ein Lichtvorhang und ein Notaustaster von Turcks Optoelektronik Partner Banner Engineering. Wenn ein fertiges Produkt aus der Maschine kommt, muss der Lichtvorhang vorübergehend inaktiv sein und daher „gemutet“ werden. Diese und andere Bedingungen können in Safety-Controllern konfiguriert werden.

„Das war der erste Safety-Controller, den ich programmiert habe“, berichtet Enrico van de Vliert, zuständig für Safety- und SPS-Programmierung im Projekt. „Wenn Sie eine normale SPS programmiert haben, dann ist eine Safety-SPS kein Problem.“ Diese sind einfacher aufgebaut und verwenden auch Funktionsbausteine, um die Safety-Eingänge mit den Safety-Ausgängen zu verbinden. Am Ende muss ein Safety-Spezialist die Einstellungen setzen und prüfen.

Die Maschine arbeitet zwar nicht nennenswert schneller, aber zuverlässiger und fehlerfrei. In Zukunft wird der Hersteller weniger Ausschuss bei der Herstellung der Gerüst-Querverstrebungen produzieren. (ud)

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