02.11.2021 – Kategorie: Fertigung & Prototyping

Automatisierung: So wirkt sich die Rechenleistung auf die Sicherheit aus

Quelle: SEW-Eurodrive

Auf der Nürnberger Fachmesse für Automatisierung SPS stellt SEW-Eurodrive erstmals ein neues Automatisierungskonzept für kooperative Robotik und weitere funktional sichere Kinematiken vor.

Für die Mensch-Roboter-Kooperationen ist die einfache Programmierung schneller Bewegungen in Kombination mit funktionaler Sicherheit unerlässlich. In einem Projekt für einen innovativen Cobot-Hersteller haben die TH-Köln, SEW-Eurodrive und Codesys ein neuartiges Automationskonzept für solche Systeme erarbeitet.

Auf der Nürnberger Automatisierungsfachmesse SPS stellt SEW-EURODRIVE erstmals ein neues Automatisierungskonzept für kooperative Robotik und weitere funktional sichere Kinematiken vor. Dort kann man sich informieren, wie ein Industrie-PC mit Intel Quad Core Prozessor als SPS mit voll integrierter Sicherheitssteuerung eingesetzt wird. Mit zwei Prozessorkernen dieser CPU können zweikanalige Sicherheitsfunktionen entsprechend EN ISO 13849-1 PL d (Kategorie 3) realisiert werden. Der Intel-Prozessor wurde Anfang 2021 vom TÜV Süd entsprechend zertifiziert.

Automatisierungslösung mit zusätzlicher Sicherheitssteuerung

Die Programmierung und Konfiguration der nicht sicheren Maschinensteuerung mit Ethercat als Systembus erfolgt – wie üblich – mit der integrierten Entwicklungsumgebung Codesys. Die jetzt zusätzlich integrierte Sicherheitssteuerung basiert auf dem Laufzeitsystem Codesys Safety SIL2 einer vom TÜV Süd zertifizierten IEC 61131-3 Software für funktionale Sicherheit, die sich bei mobilen Maschinen bewährt hat.

Mit Funktionsbausteinen können auch komplexe Sicherheitsfunktionen effizient implementiert werden. Besonderes Merkmal der voll integrierten Sicherheitssteuerung ist die hohe sicherheitsgerichtete Rechenleistung – mehr als 20 bis 100 Mal schneller als üblich – für komplexe Algorithmen, trigonometrische Funktionen mit Fließkommaarithmetik, Safety-Diagnose, etc. Diese Rechenleistung ermöglicht es, die angeschlossenen Antriebe kostenoptimiert mit deutlich reduzierter Safety-Logik auszustatten.

Tripod mit drei Servo-Achsen

Auf der SPS 2021 wird als Technologiedemonstrator ein Tripod mit drei Servo-Achsen gezeigt. Im Positionsgeber wird sichere 2-Wire-Technik eingesetzt. Diese reduziert den Kabeldurchmesser und die Kosten der Motor-Ein-Kabel-Technologie nochmals deutlich. Zusätzlich können in der zentralen Sicherheitssteuerung die sicherheitsgerichteten Ströme der Antriebe und optional auch Kraftsensoren ausgewertet werden. Der Demonstrator stellt somit Automatisierungslösungen in Aussicht, die mit traditionellen Ansätzen aktuell nicht möglich sind.

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