Bild: Schmersal
Nahtlose Sicherheitslösung für Parkettmaschinen

Große Maschine, kleiner Verdrahtungsaufwand: Gebr. Schroeder, Hersteller von Maschinen für die Parkettproduktion mit Sitz in Warendorf, setzt bei einer Anlage zur Längs- und Querprofilierung von Dielen auf eine effiziente Sicherheitslösung von Schmersal. Kernstück ist die modulare Sicherheitssteuerung Protect PSC1.


Die Gebr. Schroeder GmbH & Co. KG ist weltweit einer der wenigen Spezialisten für Massivparkettmaschinen. Das Unternehmen baut Anlagen für die Produktion klassischer Massivparkettarten wie Stab-, Lam- und Mosaikparkett wie auch für die Fertigung von Zweischichtparkettstäben und Dreischichtdielen. Über 90 Prozent davon werden exportiert. Die Anlagen müssen den geltenden Anforderungen zu Sicherheit und Gesundheitsschutz gerecht werden und zugleich eine hohe Effizienz gewährleisten. Bei großen Anlagen, wie sie für die Parkettherstellung zum Teil erforderlich sind, ist das nicht immer einfach umzusetzen. Insbesondere gilt es bei den Linien, einen hohen Verdrahtungsaufwand, platzraubende Verkabelungen, zeitintensive Installationen und eine aufwendige Fehlersuche während des Betriebes zu vermeiden.

 

Dezentrales Safety-Separated-Konzept


Wie das gelingen kann, zeigt eine neue Maschinenlinie zum Profilieren von geschliffenem Mehrschichtparkett, bei der die modulare Sicherheitssteuerung Protect PSC1 von Schmersal eingesetzt wird. Die Fertigungslinie besteht im Wesentlichen aus zwei Maschinen zur Längs- und Querprofilierung von Dielen, mit der sich Werkstücke bis zu einer Größe von 1,1 x 5 m verarbeiten lassen. Auf Maschine 1, dem Längsprofilierer, werden die längsseitigen Kanten der Dielen auf Maß gesägt sowie Nut- und Federprofile eingefräst. Auf Maschine 2, dem Querprofilierer, erfolgt die Bearbeitung der stirnseitigen Kanten. Dazwischen verlaufen Förderbänder mit Wendesternen, auf denen die Dielen transportiert und in Lage gebracht werden. Die Bearbeitungsmaschinen sind mit Schutzhauben und Sicherheitszuhaltungen abgesichert, für den Handlingbereich hat Schroeder ein Schutzzaunkonzept mit Zugangstüren entwickelt, die mit Sicherheitsschaltern versehen sind. Zur Bereichsabsicherung kommen Laserscanner und mehrstrahlige Lichtschranken zum Einsatz. Für die Auswertung der Signale dieser Sicherheitskomponenten verwendet Schroeder die modulare Sicherheitssteuerung Protect PSC1 im Rahmen eines dezentralen Safety-Separated-Konzeptes. „Es gehört zur Philosophie von Schroeder, die Maschinen- und die Sicherheitssteuerung grundsätzlich getrennt zu halten“, betont Lothar Glorius, Projektmanager Elektro/Elektronik in Warendorf. „So kann die Sicherheitssteuerung bei etwaigen Änderungen an den Maschinen unangetastet bleiben und muss nicht erneut validiert werden.“

 

Dezentrale Module kommunizieren über Ethernet SDDC


Kernkomponenten des Sicherheitssteuerungssystems PSC1 sind die zwei frei programmierbaren Kompaktsteuerungen PSC1-C-10-FB1 und PSC1-C-100-FB1. Beide verfügen in der Basisversion über 14 sichere Eingänge (bis PL e nach ISO 13849 beziehungsweise SIL 3 nach IEC 61508), vier sichere Halbleiterausgänge, zwei sichere Relaisausgänge, zwei Meldeausgänge und zwei Pulsausgänge für kontaktbehaftete Sensorik. Außerdem verfügt die PSC1-C-100 über 20 parametrierbare sichere Ein-/Ausgänge (bis PL e nach ISO 13849 beziehungsweise SIL 3 nach IEC 61508). Für beide Varianten stehen sichere I/O-Erweiterungsmodule zur Verfügung. Die I/O-Erweiterungsmodule der PSC1-C-100 können zentral im Schaltschrank wie auch dezentral installiert werden. Die dezentralen Module kommunizieren über Ethernet SDDC mit der Kompaktsteuerung.


Diese Merkmale der PSC1 erweisen sich bei der Fertigungslinie von Schroeder als besonders vorteilhaft, denn eine parallele Verdrahtung von jedem einzelnen Sicherheitsschaltgerät zum Schaltschrank ist damit nicht erforderlich. Stattdessen sammeln die sicheren Remote-I/O-Module der PSC1 die Statusdaten ein und übermitteln sie über das Kommunikationsprotokoll Ethernet SDDC. Anschließend werden die Daten über eine PSC1-Master-Steuerung an die Betriebssteuerung weitergeleitet. Auf diese Weise ist nur ein geringer Verdrahtungsaufwand erforderlich. Ein universelles Kommunikationsinterface, das in der PSC1 integriert ist, garantiert die sichere Remote-I/O- und Querkommunikation zwischen den Mastersteuerungen. „Das Interface erlaubt die einfache Auswahl und Konfiguration verschiedener Feldbusprotokolle per Software sowie die komfortable Programmierung und Parametrierung per Ethernet“, berichtet Steffen Richter, Vertriebsmanager bei Schmersal. „So kann der Anwender über eine einheitliche Hardwareplattform eine Verbindung zu allen gängigen Feldbussystemen aufbauen.“


Bei der Maschine 2 ist dieses dezentrale Konzept mit Remote-I/O-Modulen sinnvoll, weil sie aus verschiedenen feststehenden Teilen und verfahrbaren Ständern besteht. Im Fall der Maschine 1 sind dagegen alle Maschinenteile in einem Gehäuse untergebracht. Hier werden die Statusinformationen über zwei PSC1-Master-Steuerungen an die Betriebssteuerung weitergeleitet. „Die Remote-I/O-Module hätten uns in diesem Bereich zu wenige Eingänge geboten“, so Glorius.

 

Informationsaustausch über alle Ebenen


Für größere Anlagen mit mehreren Funktionalitäten setzt Schroeder standardmäßig programmierbare Sicherheitssteuerungen ein. Auch auf die Möglichkeit, dass die Sicherheitssteuerung Diagnosedaten an die Betriebssteuerung weiterleiten kann, legt das Unternehmen großen Wert. „An einer Anlage wie dieser haben wir etwa 15 bis 20 Not-Halt-Taster verbaut. Da ist es von Vorteil, dass gleich erkennbar ist, welcher Taster den Not-Halt ausgelöst hat. Das erleichtert die Fehlerbehebung“, betont Glorius. Die Übertragung umfangreicher Diagnosedaten und Statusinformationen können durch das in der PSC1 integrierte SD-Bus-Gateway übertragen werden, das den Anschluss von bis zu 31 Sicherheitssensoren mit erweiterten Diagnosefunktionen erlaubt. Das ,Serielle Diagnose‘-Interface wird für die Übertragung der nicht sicheren Daten bei einer Reihenschaltung von elektronischen Sicherheitsschaltgeräten eingesetzt. Über das universelle Kommunikationsinterface überträgt die Sicherheitssteuerung die Daten dann an die betriebsmäßige Steuerung. „Das Kommunikationsinterface ermöglicht mit nur einer Hardware die Einstellung einer zeitgleichen Kommunikation per Software mit der Feldbusebene. Es gestattet also den Informationsaustausch zwischen den Steuerungen, der lokalen Ebene – das heißt zwischen den Modulen der PSC1 – und der Sensorebene über den SD-Bus“, so Richter. „Auf diese Weise ist das PSC1-System sehr flexibel.“


Abgerundet wird das System durch eine anwenderfreundliche Programmiersoftware: Safeplc2 verfügt über umfangreiche Bibliotheken mit vorgefertigten Funktionen zur sicheren Überwachung von Sensoren und Achsen. Diese können einfach per Drag & Drop zu komplexen Applikationen verknüpft werden. Sicherheitstechnisch fügt sich so alles nahtlos zusammen – wie ein guter Parkettboden.

www.schmersal.com

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