Deutliche Vorteile

Die damit verbundenen Einsparpotenziale bei Komponenten, Platz und Verdrahtung wirken sich in Summe positiv auf die Lebenszykluskosten aus – flankiert durch kürzere Inbetriebnahmezeiten und geringeren Schulungsaufwand.

Ausgeprägter Wettbewerb mit Preisdruck und sinkende Margen sind Faktoren, mit denen sich zunehmend auch die Investitionsgüterindustrie konfrontiert sieht. Dabei haben heute vor allem Prozesskosten mit Beschaffung, Konstruktion oder Inbetriebnahme ein großes Rationalisierungspotenzial. Das zu erschließen heißt gewohnte Abläufe in Frage zu stellen und technologisch innovative Wege zu gehen. Ein Beispiel dafür ist die Integration der funktionalen Sicherheit in die Antriebsregler. Weil die „Drive-based Safety“ bei den Inverter Drives 8400 ab der Ausbaustufe StateLine nach den neuesten Normen zertifiziert ist, gestaltet sich später die Abnahme einer Maschine deutlich einfacher und schneller.

8400: StateLine und HighLine

In puncto Antriebsperformance bietet der 8400 StateLine beispielsweise serienmäßig sanfte Beschleunigungsrampen, eine neuartige Fangschaltung für das ruckfreie Einfangen trudelnder Motoren in beiden Richtungen, das Bremsenhandling zur Ansteuerung von Betriebsbremsen sowie die Anschlussmöglichkeit eines HTL-Encoders. Typische Anwendungen sind Extruder, Linien- und Fahrantriebe, Hochgeschwindigkeitsrolltore, einfache Hubtische oder Verstellantriebe. Der 8400 HighLine hat zusätzlich eine integrierte Tabellenpositionierung (Indexing). Dabei überwacht die SPS als Master die Positioniervorgänge, wird jedoch selbst von der Verwaltung der Positionstabelle und Umrechnung der Absolutwerte auf Enkoderpositionen befreit. Damit empfehlen sich diese Geräte als effiziente Antriebe für Anwendungen, die eine Vielzahl fest definierter Positionen anfahren müssen. Beispiele sind Rundschalttische, Drehverteiler, Füllsysteme und taktgesteuerte Positioniersysteme.

Zurück zur Sicherheitstechnik und der aktuellen Normenwelt. Hier stellt ein aktueller Wandel den Maschinen- und Anlagenbau vor neue Aufgaben. Kaum hat sich die Branche an den Umgang mit der EN 954-1 (Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze) gewöhnt, steht bereits die nächste Änderung an. Was wird sich ab dem 30. November 2009 mit der EN ISO 13849-1 ändern?

Ab 2009 neue Norm

Rückblickend betrachtet stellt das ermittelte und kategorisierte Risiko die Grundlage der EN 954-1 dar. Das Ziel dieses deterministischen Ansatzes lautete, der Kategorie ein entsprechendes Systemverhalten (Steuerungskategorie) entgegenzusetzen. Mit dem Einzug programmierbarer Elektronik ließ sich die Sicherheit mit dem einfachen Kategoriensystem der EN 954-1 aber nicht mehr vollständig erfassen. Deshalb verfolgt die EN ISO 13849 einen probabilistischen – also statistischen – Ansatz. Dieser lässt Rückschlüsse auf Ausfallwahrscheinlichkeiten zu. Maschinenbauer müssen sich deshalb künftig auch mit sicherheitstechnisch relevanten Kenngrößen auseinander setzen, um die Sicherheit einer Maschine durch Bestimmung des Performance Level zu ermitteln. Zwei Beispiele dafür sind die Kennzahlen MTTFd (Mean Time To Failure dangerous) und DC (Diagostic Coverage).

Durch Zertifizierung der in die Inverter Drives 8400 integrierten Sicherheitstechnik unterstützt Lenze Maschinen- und Anlagenbauer bei der Abnahme der gesamten Maschine. Dazu gehört auch, sicherheitstechnisch relevante Kenngrößen so mitzuliefern, dass sich mit den üblicherweise genutzten Softwaretools, zum Beispiel „Sistema“ von der BGIA, der Performance Level einzelner Sicherheitsfunktionen komfortabel bestimmen lässt.

Fazit

In den vergangenen Jahren gab es eine Reihe von Innovationen im Bereich der Frequenzumrichter. Beispielhaft sind hier die Nutzung von Feldbussystemen sowie die Implementierung von weiterführender Funktionalität in der Bewegungsführung zu nennen. Die damit erzielte Flexibilität ließ zusammengefasst die Grenzen zur Servo-Welt verwischen. Mit der Integration der funktionalen Sicherheit sind heute weitere Möglichkeiten vorhanden, mit denen sich die Lebenszykluskosten senken lassen. Dabei werden die in Normen manifestierten Anforderungen weiter wachsen – und letztlich dafür sorgen, dass in Frequenzumrichtern künftig Sicherheitsfunktionen zur Verfügung stehen, die über „Safe Torque Off“ hinaus gehen. Martin Grosser/pb