Flexibel en „Future Proof“ met Safety

Het wordt als vanzelfsprekend beschouwd dat applicaties voldoende functionele veiligheid hebben om mensen en machines te beschermen. Bedraad met behulp van klassieke relaistechnologie, zijn veiligheidscircuits echter zeer stijve constructies. Hun rigide veiligheidsconcepten vereisen al in de fase van programma-ontwerp een exacte definitie van de systeem topografie. Dit maakt het modulaire ontwerp van machines moeilijker en dynamische wijzigingen in de machineconfiguratie onmogelijk. Al in 2007 was Sigmatek één van de eerste fabrikanten van industriële besturings- en automatiseringssystemen die een programmeerbaar veiligheidssysteem op de markt bracht. Deze transporteert de signalen van veiligheidsrelevante sensoren naar een veiligheids-CPU met behulp van veilige invoer- en uitvoermodules via Black Channel over de op ethernet gebaseerde systeembus. De overdracht kan ook draadloos zijn, bijvoorbeeld via WLAN. De bedrading van het veiligheidscircuit werd vervangen door de programmering van de veiligheidscontroller. Hiervoor is geen diepgaande programmeerkennis nodig, want deze wordt uitgevoerd door middel van configuratie in de grafische gebruikersinterface van de comfortabele LASAL SafetyDesigner-software tool.

In de LASAL SafetyDesigner vindt de ontwikkeling plaats op basis van gecertificeerde functieblokken (FUB). De FUB library in LASAL bevat meer dan 50 van deze PLCopen-based blokken. Naar het voorbeeld van objectgeoriënteerd programmeren, dat Sigmatek besturingen aan de applicatie-zijde al 25 jaar kenmerkt, creëerde Sigmatek de mogelijkheid van klantspecifieke macro bibliotheken. Het bijzondere van de LASAL safety makro’s van Sigmatek is dat ze kunnen worden gestructureerd in een hiërarchie met meerdere niveaus. Elke makro is op zichzelf ingekapseld en kan onafhankelijk worden getest omdat deze zijn eigen CRC-check waarde heeft. Dit vermindert aanzienlijk de tijd en moeite die nodig is voor algemene tests om certificeringen te verkrijgen.

Alleen al het gebruik van parameterlijsten voor het creëren van grote safety toepassingen vermindert de engineering voor machines in diverse variaties in aanzienlijke mate. Bovendien maakt de ongehinderde uitwisseling van gegevens met het “grijze” besturingssysteem de automatisering van testsequenties mogelijk. De tijdsbesparing is enorm, vooral bij grote, modulaire machines waarvan de veiligheidsprogramma’s tot 10.000 FUB’s kunnen hebben.

Het meest interessante/bijzondere kenmerk van de configureerbare veiligheid van de parameterlijst is echter dat deze niet alleen geschikt is voor de snelle en eenvoudige productie van verschillende varianten vóór levering. Deze methode maakt het mogelijk om de parametrisering van de veiligheidscontroller tijdens de bedrijfstijd te wijzigen door de parameterlijst te vervangen. Dit betekent dat machines en systemen veel flexibeler kunnen worden bediend dan voorheen. Dankzij een door Sigmatek gecreëerde Dynamic Link Library (DLL) kan een niet-safe toepassing in de machinebesturing of een edge-apparaat via een veilige verbinding een nieuwe parameterlijst overdragen. Om de nodige veiligheid te garanderen, is handmatige bevestiging door het machinepersoneel vereist voor data uitwisseling.

De mogelijkheid om de configuratie van een veiligheidstoepassing dynamisch te wijzigen, maakt de hot-swap-mogelijkheid die al enige tijd beschikbaar is compleet. Dit biedt de optie om afzonderlijke machinemodules naar de safety toepassing tijdens productie in of uit te loggen. Hiermee kunnen machineonderdelen met een eigen veiligheids-CPU flexibel worden toegevoegd, verwijderd of gehergroepeerd. Ook in dit geval moet de gebruiker actief actie ondernemen om machineonderdelen te registreren en te verwijderen om een ordelijke en veilige werking te garanderen. Als een unit wordt losgekoppeld van de centrale safety controller zonder eerst af te melden, activeert dit een noodstop voor alle aangesloten machinemodules nadat de configureerbare watchdog-tijd is verstreken.

De servo drives uit de DIAS 2000-serie van Sigmatek bieden een hoge vermogensdichtheid en flexibiliteit voor het aansturen van servomotoren in een zeer compacte behuizing. Naast één tot drie assen integreren ze een stroomvoorziening, vermogensfilter, remweerstand en DC-link in een behuizing van slechts 75x240x219 mm in maat 1 en 150x240x219 mm in maat 2. Zeer korte cyclustijden van de controller van 62,5 μs geven de DIAS Drives uitstekende servo prestaties en de mogelijkheid om snel te reageren op safety gerelateerde beveiligings overtredingen.

Deze acties moeten betrouwbaar en snel worden uitgevoerd, bij voorkeur direct in de drives. De MDD 2000-aandrijvingen waren voorheen uitgerust met geïntegreerde veiligheidsfuncties die zijn gecertificeerd volgens SIL 3, PL e, Cat. 4 door TÜV, zoals Safe Torque Off (STO), Safe Stop 1 (SS1), Safe Operating Stop (SOS), Safe Brake Control (SBC) of Safely Limited Speed (SLS). Na de huidige uitbreiding bevatten ze nu standaard elf extra veiligheidsfuncties. Hiertoe behoren de Safe Speed Monitor (SSM), de Safe Maximum Speed (SMS), de acceleratiefuncties Safe Maximum Acceleration (SMA) en Safely Limited Acceleration (SLA), de positiefuncties Safely Limited Position (SLP), Safe Position (SP), Safely Limited Increment (SLI) en Safe CAM (SCA) en Safe Direction (SDI).

SigmaControl neemt deel aan de WoTS stand 11E062, Jaarbeurs Utrecht van 24 tot 27 September.