SPS 2019 - Danfoss Functional Safety

Zur Erfüllung der Anforderungen der Maschinenrichtlinie ermöglichen die technischen Entwicklungen der letzten Jahre den Betreibern und Erbauern von Maschinen und Anlagen, bei der vorgeschriebenen Umsetzung der Risikobeurteilung in der Anlage neue Wege zu gehen, um die geforderte Sicherheit zu erreichen. Dazu gehört im Bereich der Antriebstechnik auch die Möglichkeit der Verlagerung von - bisher mit externen Komponenten umgesetzten - Sicherheitsfunktionen in den Frequenzumrichter.

Antriebe mit integrierten Sicherheitsfunktionen bringen deutliche Vorteile. Dazu zählt die Einsparung externer, zum Teil verschleißbehafteter Sicherheitskomponenten, wie mechanische Schütze, Auswertemodule oder ähnliche Komponenten. Dies senkt den Platzbedarf im Schaltschrank, der kleiner ausfallen kann oder für andere Zwecke bereitsteht.

Außerdem bietet die Integration von funktionaler Sicherheit in elektrische Antriebe dem Anwender zahlreiche Möglichkeiten, seine Anwendungen zu verbessern, ohne auf zusätzliche Sicherheitssteuerungen setzen zu müssen. Damit erreicht er bei Einhaltung der geforderten Maschinensicherheit eine kosteneffektive Lösung. Dies reduziert meist die Instandhaltungs- und Wartungskosten und steigert die Produktivität. Zudem lassen sich Funktionseinheiten leichter in Zellen aufteilen; gerade bei kompakten und modular konzipierten Maschinen und Anlagen ein großer Vorteil.

Skalierbare Sicherheit

Die Handhabung und die Situation hat sich bei den Antrieben mit der Einführung skalierbarer Sicherheitslösungen verbessert. Dabei kann der Anwender selber in Abhängigkeit von seiner Anwendung entscheiden, wie viel Sicherheitsfunktionalität er in den Antrieb verlagern will und wie tief er sie integrieren will. Dies reicht von der Nutzung der heute als Standard zu betrachtenden „Safe Torque Off“ (STO)-Funktion bis hin zur Verlagerung umfangreicher funktionaler Sicherheit in die Antriebslösung. Wichtig dabei ist, dass sich die gewählte Lösung einfach in bestehende Maschinenkonzepte ohne aufwendige Neukonstruktionen oder Änderungen integrieren lässt.

Danfoss bietet eine Vielzahl von Optionen, um die Sicherheitsleistung des Frequenzumrichters genau auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendung abzustimmen. Der Kunde kann externe Komponenten und Installationskosten reduzieren. Eine Open-Loop-Lösung für eine sichere Drehzahlüberwachung hilft den Installationsaufwand zu verringern und die Lebensdauer zu verlängern, da die Geschwindigkeitsrückmeldung keinen Verschleiß aufweist.

Gerade bei komplexen Anlagen ist es für den Anwender schwierig, die Validierung und Dokumentation der Sicherheitssysteme vorzunehmen. Danfoss bietet dazu Werkzeuge in Form von Softwaretools an, die Sie bei der Dokumentation unterstützen. Die Tools erfassen nach erfolgreicher Parametrierung und Tests der Sicherheitsfunktionen alle notwendigen Parameter und speichern sie übersichtlich aufbereitet im Projekt. Dieser Report dient dann sowohl zur Durchführung des Abnahmetests wie auch zur Dokumentation der eingestellten Parameter. Er sollte folgende wichtigen Hilfen umfassen:

  • Eine Parameterliste, die dokumentiert, welche Einstellungen vorgenommen wurden.
  • Eine genau auf die vorliegende Konfiguration angepasste Abnahmetesthilfe, also ein (dynamisch erzeugtes) Dokument, das den Anwender durch die komplette Validierung der Sicherheitsfunktionen führt. Dabei sollte die Hilfe wirklich nur die Schritte auflisten, die bei der vorliegenden Konfiguration wirklich unabdingbar sind.