Safety-over-Ethercat Schneller Transport sicherheitsrelevanter Daten über Ethercat

Moderne Kommunikationssysteme erfüllen heute nicht nur den deterministischen Transport von Steuerungsinformationen, sie bieten außerdem die Möglichkeit, sicherheitsrelevante Daten auf dem gleichen Medium zu übertragen. Ethercat setzt dabei auf das sichere Protokoll Safety-over-Ethercat.

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Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Klinkhammer Intralogistics GmbH

COSCOM Computer GmbH

Shining 3D Tech Co., Ltd

Die Automatisierung von Maschinen und Anlagen wird zunehmend durch den Einsatz von Roboterapplikationen und Handhabungsgeräten bestimmt. Dabei steigt der Wunsch nach einer kooperativen Zusammenarbeit von Roboter und Mensch. Für die notwendige Sicherheit sorgen dabei sichere Sensoren, die den Arbeitsraum des Roboters erfassen, und antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen, die die Bewegungsfunktion überwachen.

Die hohe Dynamik der Maschinen erfordert es, dass zur Kopplung der Sensoren und Aktoren schnelle Kommunikationssysteme eingesetzt werden, die neben den Steuerungsinformationen auch sichere Daten übertragen können. Dieser Beitrag schildert die Anforderungen an ein solches sicheres Kommunikationssystem und stellt die Safety-over-Ethercat-Technik als eine offene Lösung vor.

In konventionellen Automatisierungslösungen werden Sicherheitsfunktionen oft getrennt von den Automatisierungsfunktionen entwickelt und erst sehr spät in das Maschinenkonzept integriert. Dies führt zu umständlichen und wenig flexiblen Lösungen, die zeitweise sogar die Bedienung der Maschine einschränken. Eine Sicherheitsfunktion, die die Funktionalität der Maschine einschränkt, birgt aber immer die Gefahr, dass sie vom Anwender umgangen und damit wirkungslos wird.

Sicherheitssensoren wie Lichtgitter, Schutztürüberwachungen oder Zweihandbediengeräte werden in der Regel über eine Vielzahl von Auswertegeräten überwacht, die wiederum über eine unflexible Relaislogik auf die sicheren Ausgänge wirken. Zur Abschaltung der gefahrbringenden Bewegung werden redundante Netz- und/oder Motorschütze in den Leitungen der Antriebe eingesetzt, um diese momentenlos schalten zu können (Bild 1 – siehe Bildergalerie).

Integrierte Sicherheitstechnik erfordert neue Kommunikationssysteme

Der Trend geht allerdings in eine neue Richtung: Intelligente Sicherheitslösungen in den Automatisierungskomponenten und in den Kommunikationssystemen ermöglichen eine Integration der Sicherheitstechnik in das Maschinenkonzept. Im Bereich der Sicherheitssensorik sind dies Schutzeinrichtungen, die bereits funktionale Erweiterungen wie Muting integrieren. Neueste Entwicklungen sind kamerabasierte Sensoriksysteme mit räumlichen Überwachungsfunktionen, um in der Bereichsabsicherung neue Möglichkeiten der Interaktion zwischen Mensch und Maschine zu ermöglichen.

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