Integrierte Sicherheit sorgt für die Optimierung des Designs von Steuerungssystemen
Angetrieben durch neue Technologien und Änderungen der Industriestandards lassen sich Einzelsystemplattformen für die Sicherheits- und Standardsteuerung einfacher und wirtschaftlicher denn je konstruieren, implementieren und warten. Dies bedeutet, dass die Entwickler jetzt wesentlich flexibler sind, wenn es um die Implementierung von Sicherheitssystemen geht. So lassen sich Kosten optimieren und die Produktivität steigern.
Wirtschaftliche Faktoren – also das Ziel, den Gewinn zu steigern, ohne die Sicherheit außer Acht zu lassen – treiben die Entwicklung von Sicherheitssystemen voran. Ältere, fest verdrahtete Systeme werden dabei zu vernetzten, integrierten Konfigurationen. Je besser Entwickler die Sicherheitsfunktionen eines Steuerungssystems mit nicht sicherheitsrelevanten Funktionen integrieren können, desto größer ist die Chance, Geräteredundanzen zu minimieren, Produktivität zu verbessern und Kosten zu minimieren.
Da keine separate Sicherheitssteuerung mehr erforderlich ist, nutzen integrierte Sicherheitssysteme nun auch eine einzige Programmiersoftware. Dies bedeutet, dass für verschiedene Steuerungen nicht mehr mehrere Programme geschrieben und koordiniert werden müssen, was die Anwendungsprogrammierung vereinfacht und zu einer Senkung der Schulungs- sowie Supportkosten beiträgt.
CIP Safety ermöglicht Integration
Ein weiterer wichtiger Schritt in der Entwicklung von integrierter Sicherheit war die Einführung von CIP Safety. Nahtlose Kommunikation war in der Vergangenheit so gut wie unmöglich, da kein Netzwerk Sicherheits- und Standardsteuerungssysteme integrieren und gleichzeitig die nahtlose Übertragung von Daten in verschiedenen physischen Netzwerken im Fertigungsbereich realisieren konnte. Dies hat sich mit der Einführung des Common Industrial Protocol (CIP) geändert. Dabei handelt es sich um ein Anwendungsprotokoll für die industrielle Vernetzung, das unabhängig vom physischen Netzwerk arbeitet. Das CIP-Protokoll bietet verschiedene einheitliche Dienste für die Steuerung, Konfiguration, Erfassung und gemeinsame Nutzung aller CIP-Netzwerke sowie von DeviceNet, ControlNet und EtherNet/IP.
Bisher hatte ein Sicherheitsereignis in einem Abschnitt der Maschine zur Folge, dass die gesamte Maschine heruntergefahren wurde, weil das Standardsystem nur eingeschränkt über das Sicherheitsereignis informiert wurde. Dank CIP Safety können Steuerungs- und Sicherheitssysteme zusammen auf demselben Netzwerk eingesetzt werden und so Daten von Sicherheits- und Standardanwendungen gemeinsam nutzen. Auf diese Weise können Ingenieure zum Beispiel die „Zonenüberwachung“ aktivieren, bei der eine Zone der Maschine in einen sicheren Zustand gebracht wird, während in anderen Zonen der Betrieb aufrecht erhalten wird.
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Sicherheitssteuerung der nächsten Generation
Die jüngsten Entwicklungen integrierter Sicherheit nutzen die Vorteile einer gemeinsamen Steuerungsplattform und weiten diese auf einen kompakteren, skalierbaren Formfaktor aus. Dadurch sind die Anwender bei der Konstruktion flexibler und können integrierte Sicherheitsfunktionalität für eine größere Auswahl an Anwendungen einsetzen, wie z. B. für zahlreiche Midrange-Anwendungen, in denen eine größere Steuerung zuvor überdimensioniert oder einfach nicht finanzierbar war.
Unsere programmierbare Allen-Bradley Compact GuardLogix-Automatisierungssteuerung bietet ultimative Integrationsmöglichkeiten, da alle Maschinensteuerungsfunktionen ausgeführt werden – einschließlich Antrieb, Achssteuerung und Hochgeschwindigkeits-Ablaufsteuerung – während gleichzeitig SIL 2- und SIL 3-Sicherheitsfunktionen aktiv sind. Compact GuardLogix eignet sich optimal für Midrange-Anwendungen, da sie Sicherheitsfunktionen bietet, die bisher nur mit größeren integrierten Systemen möglich waren.
Die integrierte Sicherheit bietet darüber hinaus auch die Vorteile einer einheitlichen Programmierumgebung, die Ihnen hilft, die Zeit für Konstruktion, Konfiguration, Inbetriebnahme und Wartung zu verkürzen und die Kosten dafür zu senken. Da nur ein Programm zur Verwaltung der Sicherheits- und Standardfunktionalität erforderlich ist, müssen Ingenieure die Trennung von Standard- und Sicherheitsspeicher nicht mehr manuell verwalten und brauchen sich über die Partitionierung der Logik zur Isolierung der Sicherheitsfunktionen keine Gedanken mehr zu machen.
Zusätzliche optimierte Auslegungen
Dank dieser Produktivitätsvorteile für die Auslegung konnte Amcor, ein weltweit tätiger Hersteller für Verpackungsmaschinen, in seinem Aluminiumdosenwerk im australischen Revesby eine neue integrierte Sicherheitslösung implementieren. Zuvor wurden Standardsteuerungen in den elf Bodymaker- und Trimm-Maschinen mit einem separaten, fest verdrahteten Sicherheitssteuerungssystem gekoppelt. Jetzt werden sie über elf individuell integrierte Sicherheitssteuerungen verwaltet.
Eine EtherNet/IP-Verbindung ermöglicht die Kommunikation zwischen den Maschinen und verbindet die integrierten Sicherheitssteuerungen mit dem SCADA-System des Werks. Die Kombination aus verteilter E/A mit einem CIP Safety-Netzwerk sorgte für eine wesentlich schnellere Installation und Verdrahtung an den Standorten.
Die integrierte Entwicklungsumgebung ermöglichte den Ingenieuren die gleichzeitige Entwicklung von Code für die Standard- und Sicherheitssteuerungen, was die Entwicklungszeit erheblich verkürzte. Darüber hinaus konnte dank der bereits konfigurierten integrierten Steuerungsarchitektur die Entwicklung und Erweiterung des Systems wesentlich vereinfacht werden.
Verbesserte Steuerung und Konstanz
Neue Software-Tools, wie Add-On-Befehle mit hoher Integrität, tragen zudem zu einer präziseren und effizienteren Konstruktion von Sicherheitssystemen bei. Add-On-Befehle enthalten Code, der vorab validiert und problemlos wiederverwendet werden kann. Dies fördert die gleichbleibend hohe Qualität zwischen Projekten und hilft, das Debugging und die Fehlerbehebung zu vereinfachen. Und nicht zuletzt lässt sich dadurch das Risiko von Codierungsfehlern minimieren.
Diese Add-On-Befehle mit hoher Integrität umfassen eine Signaturfunktion, mit der die Entwickler ihre Daten vor versehentlichen oder beabsichtigten Änderungen schützen können. Durch diese Signaturfunktion können sie jederzeit erkennen, ob die Definition eines Add-On-Befehls geändert wurde. Diese Funktion zur Versionskontrolle ist in streng regulierten Industrien besonders wichtig, weil dort die Hersteller gleichbleibend hohe Qualität bieten müssen, um die behördlichen Bestimmungen einhalten und geistiges Eigentum schützen zu können.
In Zukunft wird die integrierte Sicherheit mehr Optionen und eine höhere Flexibilität bieten, um Sicherheitstechnologien anwenden zu können, die spezielle Anforderungen erfüllen. Da sich Sicherheits- und Standardkomponenten immer häufiger nahtlos in die Konstruktionen von Steuerungssystemen integrieren lassen, kann die Implementierung von Sicherheit nicht mehr als separate Funktion betrachtet werden. Vielmehr ist sie ein paralleler und selbstverständlicherer Teil des Entwicklungsprozesses. Im Gegenzug sorgen diese Innovationen dafür, dass Mitarbeiter und Maschinen von mehr Sicherheit profitieren, während das Endergebnis verbessert wird.
Wenn Sie weitere Informationen wünschen, senden Sie uns eine E-Mail an: info_at@ra.rockwell.com mit dem Betreff: Integrated Safety
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