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Safety

Wie ein Ultraschallsensor vor Gefahren in jeder Umgebung schützt

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Fehlersichere Elektronik

Sowohl eine durchgängige Zweikanaligkeit als auch Prüf- und Testroutinen stellen die Sicherheit der Elektronik her. Diese weist jedem Ultraschallwandler gleich zwei fehlersicheren Ausgängen zu. In der Auswerteeinheit arbeiten zwei Mikrocontroller, die neben der Sensorfunktion auch sich selbst gegenseitig überwachen. Sie lösen die Sicherheitsschaltung aus, sobald sie auffällige Abweichungen der Sensoreinheiten oder zwischen den Controllern registrieren.

Die zuverlässige Absicherung ist über jeden der beiden unabhängigen Sensorkanäle möglich, womit die Anforderungen für ein sicheres Sensorsystem bereits mit einer Sensoreinheit erfüllt sind. Pro Sensoreinheit stehen ein Meldeausgang sowie sichere, kurz- und querschlussüberwachte OSSD-Ausgänge für die Signalausgabe an eine Sicherheitssteuerung zur Verfügung.

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In derselben Produktions- oder Lagerhalle können beliebig viele USi-Systeme eingesetzt werden. Wenn sich zum Beispiel zwei damit ausgestattete Flurförderzeuge begegnen, werden die Interferenzen zwischen den Ultraschallsignalen durch eine spezielle Software unterdrückt. Sie erlaubt es auch, feste Störgrößen oder Referenzobjekte zur Manipulationssicherung auszublenden. Außerdem ermöglicht die Parametriersoftware die intuitive Einstellung von Schaltpunkten und Ausgangslogik, die Initialisierung periodischer Tests sowie Safety- und ultraschallspezifische Parameter. Safety-Protokolle für die Anlagendokumentation werden automatisch erstellt.

Anwendungsbeispiel: Maschinenabsicherung

Optoelektronische Lichtgitter neigen bei Staubentwicklung oder umherfliegenden Partikeln, wie sie etwa in der Holzindustrie häufig vorkommen, zur Fehlauslösung. Ein „Schallvorhang“, den das USi-Safety stattdessen ausbreitet, ist gegen Holzstaub und fliegende Partikel sowie anhaftende Verschmutzung unempfindlich. Die zuverlässige Absicherung ist ohne unnötige Unterbrechungen im Produktionsprozess gewährleistet. Per Teach-in lassen sich ins Messfeld hineinragende Maschinenteile einlernen und auch als Referenztarget zur Manipulationssicherung nutzen.

Anwendungsbeispiel: Multidirektionaler Kollisionsschutz

Neben der Hauptfahrrichtung sind bei fahrerlosen Gabelstaplern auch die Nebenfahrtrichtungen sicherheitsrelevant. USi-Safety-Sensoreinheiten können an beliebigen Stellen montiert werden und finden auch in den Gabelzinken Platz. Die Auswerteeinheit ist entkoppelt und kann im Chassis des Fahrzeugs integriert werden. Für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt genügt ein System.

Anwendungsbeispiel: Spurgeführte AGV

Die Bahnen spurgeführter AGV liegen häufig in Bereichen, in denen sich auch Personen bewegen. Hier sind oft optische Systeme für eine freie Navigation im Einsatz. Sie können durch ein USi-Safety-System ergänzt oder sogar ersetzt werden. Die Sensoreinheiten werden an den passenden Stellen an die AGV montiert. Der Erfassungsbereich lässt sich mit der Parametriersoftware einfach an die Gegebenheiten anpassen. Der Meldeausgang kann etwa für „reduzierte Geschwindigkeit“ oder „Warnsignal“ genutzt werden.

Buchtipp

Die Sensortechnik ist eine Schlüsseltechnologie für das Messen, Steuern und Regeln von mechatronischen Systemen in der Automatisierung. Das Buch „Industriesensorik“ beschreibt anwendungsbezogene Fehleranalysen von Messsystemen, Sensoren und Sensorsystemen, jeweils ergänzt durch vollständig durchgerechnete Anwendungsbeispiele. Techniker und Ingenieure finden hierin Ideen und Lösungsansätze für ihre tägliche Arbeit.

Mehr erfahren bei Vogel Fachbuch

* Matthias Sollmann ist Global Product Manager bei Pepperl+Fuchs

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