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Der Königsweg zur sicheren Maschine

Dezentrale Sicherheitstechnik schafft Freiheitsgrade für Konstrukteure mit Safety-Lösungen für modulare Produktion

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Der richtige Zug: Dezentrale Safety-Systeme

Dezentrale Sicherheitstechnik verlagert den Personenschutz in die Nähe der Gefahrenstellen.

Ethernet-basierte Safety-I/O-Module garantieren Personenschutz direkt am Maschinenmodul. Konstrukteure verkürzen so Taktzeiten und ent-werfen Maschinen aus autarken Einheiten, die einfacher zu erweitern und dank Stand-alone-Tests schneller in Betrieb zu nehmen sind. 

Hochperformante Safety-Ethernet-Kommunikation vernetzt alle Einheiten. Durch die Verteilung der Sicherheitslogik im Feld bleiben nicht betroffene Applikationen auch beim Not-Halt benachbarter Prozesse produktiv. 

Dezentrale Sicherheit: Ihre Vorteile

Beschleunigte Inbetriebnahme

Sicherheitsapplikation können auf dem integrierten Safety Controller der I/O-Module vorprogrammiert und damit umfassend getestet werden – und das bereits beim Hersteller vor der Integration der Maschine in einer Gesamtanlage. Der Verzicht auf Schaltschränke und der Einsatz von Schnellsteckverbindern reduzieren den Verdrahtungsaufwand und damit die Inbetriebnahmezeit beim Endkunden.

Erleichterte Konstruktion

In Applikationen mit zentralen Sicherheitssteuerungen kann es durch lange Bus-Zykluszeiten und verkettete Nachrichten zu längeren Reaktionszeiten der Steuerung kommen. Diese erfordern wiederum größere Abstände zwischen Schutzeinrichtung und Gefahrenquelle. Dezentrale Sicherheitssteuerungen versprechen kürzeste Reaktionszeiten und schaffen neue Freiheitsgrade in der Konstruktion.

Maschinen flexibel erweitern

Maschinenerweiterungen können bei zentralisierten Safety-Systemen aufwändige Verdrahtung oder zusätzliche Schaltschränke erfordern. Mit dezentraler Sicherheitstechnik auf Ethernet-Basis lassen sich modulare Konzepte konsequent schaltschranklos umsetzen. Das Baukastenprinzip erleichtert die Erweiterung von Maschinen und Anlagen erheblich.

Kostengünstig

Dezentrale Sicherheitskonzepte, die passiv ausgelegt werden, senken die Safety-Kosten erheblich. Bei passiver Sicherheit wird sichergestellt, dass die Spannung von Aktoren in kritischen Situationen (oder im Gefahrfall) sicher abgeschaltet wird. Dazu trennen die eingesetzten I/O-Gruppen die Sensorspannung (V1) galvanisch konsequent von der Aktor-Spannung (V2).

Webinar – Wie dezentrale Sicherheitstechnik Inbetriebnahmen verkürzen kann

Inbetriebnahmen können langwierig sein, insbesondere wenn unerwartete Schwierigkeiten auftreten. Ein Offline-Safety-Test von Maschinen entspannt die Sache – zum Beispiel mit dezentraler Sicherheitstechnik von Turck.

In seinem Webinar „Dezentral? Aber sicher!“ am 12. November 2020 zeigte Michael Flesch, Produktmanager Safety-Systeme, unter anderem, wie sie mit I/O- und Steuerungstechnik in IP67 Ihre Maschinensicherheit flexibel, kostengünstig und schaltschranklos aufsetzen.

Drei Varianten dezentraler Personensicherheit

Wie weit dezentrale Sicherheit ins Feld verlagert wird, entscheidet der Anwender für die individuelle Applikation. Exemplarisch kann man drei Konzepte dezentraler Sicherheit unterscheiden. 

Szenario 1: Dezentral verdrahtet – dezentral gesteuert 
Die Safety-I/O-Module übernehmen die Steuerung der Applikation selbst – sowohl im Testlauf als auch im Live-Betrieb. Neben den Sicherheitskomponenten kann am I/O-Modul über I/O-Link-Ports klassische Sensorik/Aktorik angeschlossen werden. Vorteile: Komplett autark, flexibel erweiterbar, minimaler mechanischer Aufwand und durch Stand-alone-Tests beschleunigte Inbetriebnahmen

Szenario 2: Passive Sicherheit  
Das dezentrale Konzept mit passiver Sicherheit bassiert auf der konsequenten galvanischen Trennung von Aktor- und Sensorspannung. So kann im Notfall die Aktorspannung sicher abgeschaltet werden während die Sensorik aktiv bleibt. Vorteile: Die minimale Zahl an Sicherheits-Eingängen spart Kosten und die Diagnose bleibt trotz Not-Aus möglich

Szenario 3: Dezentral verdrahtet – zentral gesteuert
Hier werden die Sicherheitssignale im Feld eingesammelt und über die Safety-Ethernet-Protokolle Profinet oder CIP Safety zur Sicherheits-SPS gebracht. Der Vorteil: Stand-alone-Test der Applikation auf dem internen Controller der Safety-Module verkürzen die Inbetriebnahme.

Weltweiter Einsatz

Die hybriden und Full-Safety-I/O-Module sind als TBPN mit Profinet/Profisafe für den europäischen Markt verfügbar oder als TBIP mit Ethernet/IP/CIP Safety für den amerikanischen Markt – ideal für exportorientierten Maschinenbau.

Copy-and-Paste Safety

Programme des Turck Safety Controller können direkt am Modul einfach auf einen USB-Stick kopiert und auf weitere Module mit gleichen Aufgaben kopiert werden – auch zwischen Geräten mit Profisafe und CIP Safety.

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Dezentrale Sicherheit im Detail

Full-Safety- und Hybrid-Modul

Turcks Safety-Hybridmodul vereint sichere Ein-/Ausgänge, mit klassischen I/Os sowie IO-Link-Ports. Dadurch lassen sich Signalbedarfe flexibel abbilden. Wenn mehr Sicherheits-signale anfallen, kommt das Full-Safety-Modul zum Einsatz. Beide Varianten Full- und Hybrid-Modul sind für Profinet/Profisafe oder Ethernet/IP/CIP Safety erhältlich.

Technologieseite Maschinensicherheit

Vor- und Nachteile verschiedener Safety-Konzepte, technische Details zu dezentralen Sicherheitslösungen, eine Übersicht über alle Sicherheitstechnik-Produktgruppen, sowie Beispiele erfolg-reicher Sicherheitstechnikapplikationen von Turck finden Sie auf der Technologieseite Maschinensicherheit.

Funktionale Sicherheit für Mensch und Maschine

Ob zentrale oder dezentrale Lösungen für modulare Maschinen: Turcks skalierbares Safety-Angebot ermöglicht maßgeschneiderte und flexible Lösungen für die Maschinensicherheit in jeder Anwendung. Sehen Sie im Video welche Applikationsvorteile Sie mit den Safety-Controllern SC10, XS26 oder den IP67-I/O-Modulen realisieren.

Fragen Sie einen Experten

Michael Flesch und seine Kollegen beantworten Ihre Fragen zur Maschinensicherheit und dezentralen Safety-Systemen. Nutzen Sie unser Kontaktformular und lassen Sie sich beraten.

Michael Flesch

Produktmanager Safety-Systeme

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