Sicherheitsplus für Multiachs-Antriebe

Die beiden Baureihen SC6 und SI6 sind auf Multiachs-Anwendungen ausgelegt und bieten eine kompakte Bauweise sowie hohe Leistungsdichte. Das Stand-alone-Gerät SC6 eignet sich besonders für platzsparende und wirtschaftliche Konzepte. Dank integrierter Leistungsversorgung und schmalem Design lassen sich antriebsbasierte Applikationen mit bis zu vier Achsen effizient realisieren. Der Regler ist wahlweise als Einzel- oder Doppelachsgerät mit einem Ausgangsnennstrom bis 19 Ampere erhältlich. Die Baureihe SI6 wurde speziell für steuerungsbasierte Multiachs-Anwendungen in Anreihtechnik entwickelt. Sie punktet mit einer Breite von nur 45 Millimetern und reduziertem Verkabelungsaufwand. In Verbindung mit einem zentralen Versorgungsmodul können redundante Einspeise-Einheiten entfallen – ein klarer Vorteil in Sachen Platzbedarf und Installationsaufwand.

"Ganz neu in unserem Programm ist das Sicherheitsmodul SX6, mit dem wir diese beiden Baureihen optional ausstatten können", erklärt Tim Lang, Abteilungsleiter Applikationen bei Stöber. "Damit eignen sich beide Regler für sicherheitsrelevante Anwendungen bis SIL 3, PL e (Kategorie 4) nach DIN 61800-5-2 oder DIN EN ISO 13849-1."

Das SX6 ermöglicht die klassischen Stoppfunktionen Safe Torque Off (STO), Safe Stop 1 (SS1) und Safe Stop 2 (SS2). Ein Highlight: Auch bei Mehrachs-Reglern lässt sich die Sicherheitsfunktion STO für jede Achse individuell aktivieren. Neben diesen Funktionen wachen Safely Limited Speed (SLS) und Safe Speed Range (SSR) darüber, dass der Antrieb die projektierten Geschwindigkeitsgrenzwerte nicht überschreitet. Safe Direction (SDI) überwacht die projektierte Bewegungsrichtung, Safely Limited Increment (SLI) begrenzt zuverlässig das Schrittmaß und Safe Operating Stop (SOS) verantwortet den aktiven Stillstand.

Fokus auf Praxistauglichkeit

Stöber hat das Modul SX6 in Zusammenarbeit mit dem Sicherheitsexperten Pilz entwickelt, wobei der Fokus stets auf Praxistauglichkeit lag. Tim Lang: "Um die Produktivität und Verfügbarkeit der Maschine weiter zu steigern, haben wir die Überwachungsmechanismen der Sicherheitsfunktionen über die normativen Grundanforderungen hinaus ergänzt. Durch positionsbasierte Grenzwertüberwachung sowie das prädiktive Ausblenden von Störsignalen können die angestrebten Grenzwerte mit minimalem Störabstand angefahren werden." Das SX6 mit durchgängig zweikanaliger Struktur testet die integrierten Komponenten bei jedem Geräteanlauf, nach jedem STO und während des Betriebs. Damit erübrigen sich dokumentationspflichtige, zyklische Funktionstests der Sicherheitsfunktionen beim Endkunden.

"Wir haben zudem die Abschaltpfade der Stoppfunktion STO und SS1 überarbeitet und sind mit 5 beziehungsweise 6 Millisekunden nochmal deutlich schneller geworden", sagt Tim Lang. "Diese geringen Worst-Case-Reaktionszeiten, die minimierten Sicherheitsabstände und vor allem die schnelle Wiederverfügbarkeit reduzieren die Stillstandszeiten erheblich und erhöhen so die Anlagenverfügbarkeit."

Ethercat und FSoE: sicher kommunizieren

Das Sicherheitsmodul SX6 wird über Ethercat angesteuert und nutzt dabei das bewährte Sicherheitsprotokoll Fail Safe over Ethercat (FSoE). Ein entscheidender Vorteil: Die bestehende Ethercat-Infrastruktur kann weiterhin verwendet werden. Das reduziert den Verkabelungsaufwand spürbar. "Die sichere Kommunikation erfolgt nach dem Black-Channel-Prinzip und wird gemeinsam mit der funktionalen Ethercat-Kommunikation über dieselbe Verbindung übertragen", erläutert Tim Lang. Ein weiterer Nachweis für die Zuverlässigkeit: Die Antriebsregler SC6 und SI6 haben sowohl den Ethercat- als auch den FSoE-Conformance-Test erfolgreich durchlaufen. Dabei wurde insbesondere die Kommunikationsschnittstelle geprüft, um eine herstellerunabhängige und stabile Datenübertragung innerhalb der Steuerungsarchitektur sicherzustellen.

Für den Betrieb des Sicherheitsmoduls sind keine speziellen Motoren, Encoder, Kabel, Stillstands- oder Drehzahlwächter erforderlich. Die Konstrukteurin und der Konstrukteur können bestehende Antriebskonfigurationen weiterverwenden oder auf die in der Anwendung eingesetzten Komponenten wechseln. In der Regel reduziert dies die Systemkosten. Tim Lang: "Im Servicefall kann mit einer SD-Karte als Datenspeicher eine bestehende Sicherheitsprojektierung völlig unkompliziert und schnell auf andere Regler übertragen werden. Dafür sind weder spezielle Kenntnisse noch Software-Tools erforderlich."