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November 20, 2019

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Sind speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerungen das Richtige für Sie?

Sind speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerungen das Richtige für Sie?

Als 2017 das iPhone X von Apple auf den Markt kam, meinten manche Kritiker, dass die Verbesserungen des neuen Geräts im Vergleich zu seinem Vorgängermodell in keinem Verhältnis zum hohen Kaufpreis stünden. Doch für jene von uns, die nun die Gesichtserkennungsfunktion nutzen und sich an den Vorteilen eines OLED-Displays erfreuen möchten, kann das iPhone X trotzdem eine gute Wahl darstellen. Ähnlich wie iPhone-Nutzer in der oben beschrieben Situation müssen auch Hersteller bei der Entscheidung zwischen herkömmlichen speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und speicherprogrammierbaren Sicherheitssteuerungen (Sicherheits-SPS) anhand der erforderlichen technischen Spezifikationen abwägen, welche Variante für sie besser geeignet ist.

Speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerungen können für dieselben Anwendungen genutzt werden wie herkömmliche SPS. Der Unterschied zwischen den beiden Gerätekategorien liegt darin, dass standardmäßige SPS mit einem einzigen Mikroprozessor ausgestattet sind, der von Herstellern oft um Sicherheitsfunktionen erweitert wird, während speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerungen redundante Mikroprozessoren verwenden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit von Sicherheitsrelais. Jeder Eingangskreis in einer speicherprogrammierbaren Sicherheitssteuerung hat einen damit verbundenen Ausgangskreis, was das Aufspüren von Problemen wie Querschlüssen, Erdungsfehlern und abweichenden Ergebnissen zwischen den einzelnen Kanälen ermöglicht.

Speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerungen erfüllen zwei zentrale Funktionen: Sie verringern die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Störungen, und falls doch eine Störung auftritt, schalten sie das System sicher ab. Das sichere und systematische Abschalten von Anlagen ist besonders dann von enormer Bedeutung, wenn eine sofortige Abschaltung möglicherweise zur Verletzung von Benutzern oder Beschädigung von Ausrüstung führen könnte, wie beispielsweise im Falle eines Roboterarms, der mitten in der Bewegung gestoppt wird, während er einen Gegenstand hält. Speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerungen können sicherstellen, dass der Roboterarm den Gegenstand erst sicher ablegt, bevor er sich ausschaltet, während der Rest des Systems mit sofortiger Wirkung abgeschaltet wird.

Mittlerweile gibt es auch speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerungen mit zusätzlichen Funktionen. So entwickelte das Unternehmen ABB zum Beispiel die erste speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerung mit integrierter Zustandsüberwachung. Das bedeutet, dass das System durch die Messung von Vibrationspegeln in der Lage ist, den Status von Bremsvorrichtungen an beweglicher Ausrüstung zu überwachen und so das Risiko für Kollisionen zu verringern.

Ist diese Technologie das Richtige für mich?

Die Investitionskosten für Sicherheits-SPS sind höher als jene für herkömmliche SPS. Für einfach konzipierte Sicherheitssysteme wie beispielsweise Notausschalter oder Lichtvorhänge kann es daher wirtschaftlicher sein, standardmäßige SPS mit Sicherheitsrelais zu verwenden.

Wenn jedoch mehr als drei Eingangssignale überwacht und gesteuert werden müssen oder wenn Kommunikation über ein digitales Netzwerk notwendig ist, steigt die Komplexität der entsprechenden Sicherheitsanwendungen. In solchen Fällen sollten Techniker speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerungen in Betracht ziehen, bei denen sämtliche Steuerungs- und Sicherheitsfunktionen bereits integriert sind, und so Kosten bei der Verkabelung sparen.

Da der Verkabelungsaufwand bei Sicherheits-SPS geringer ist, sind sie wesentlich einfacher modifizierbar als herkömmliche SPS. Statt die Verkabelung abzuändern oder zusätzliche Relais hinzuzufügen, können Anpassungen einfach durch eine entsprechende Programmierung vorgenommen werden. Folglich bieten speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerungen Herstellern mehr Flexibilität, wodurch sie besser auf Entwicklungen in der Branche, interne Veränderungen und Kundenwünsche reagieren können.

Da speicherprogrammierbare Sicherheitssteuerungen jedoch erst vor relativ kurzer Zeit Einzug in die Industrie gehalten haben, sind Techniker damit möglicherweise noch nicht so vertraut wie mit herkömmlichen SPS. Diese Tatsache allein sollte Hersteller jedoch nicht davon abhalten, diese Technologie zu übernehmen, der Umsetzungsplan dafür sollte aber unbedingt auch die entsprechende Schulung der Mitarbeiter berücksichtigen. Ähnlich wie in der eingangs beschriebenen Situation rund um das iPhone X müssen Hersteller darüber hinaus bedenken, welche Funktionen SPS-Benutzerschnittstellen für sie erfüllen sollen. Denn Sicherheits-SPS, bei denen die oberste Priorität die Sicherheit ist, bieten keine Funktionen für Hochsprachenprogrammierung wie zum Beispiel Strukturierter Text.

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