Safety on Board Funktionale Sicherheit in der ... - DEIRING Gmbh

Electric Drives
and Controls
Hydraulics
Linear Motion and
Assembly Technologies Pneumatics Service
<strong>Safety</strong> on Board
Funktionale Sicherheit in der
Automatisierungstechnik
Integriert, zertifiziert und durchgängig

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<strong>Safety</strong> on Board –
integriert, zertifiziert und durchgängig
Ganz gleich ob Werkzeug-,
Verpackungs- und Druckmaschinen
oder Montage-,
Hand ling- und Roboterapplika
tionen – der Schutz von
Mensch, Maschine und Werkzeug
ge nießt immer absolute
Priorität. Um diesen Ansprüchen
gerecht zu wer den, müssen
moderne Sicherheitskonzepte
höchste Anforderungen wie
„Sichere Bewegung“, „Sichere
Peripherie-Signal verarbeitung“
und „Sichere Kommunikation“
erfüllen. <strong>Safety</strong> on Board von
Rexroth wird all diesen An forderungen
gerecht und ist das
Synonym für durch dachte und
intelligente Sicher heitslösungen
aus dem Automation House.
SafeMotion, die
antriebsbasierte
Sicherheitslösung
von Rexroth, ist
weit mehr als
nur das „Sichere
Stillsetzen“ von Maschinen und
Anlagen. Vielmehr ist SafeMotion
die Voraussetzung für die Reali -
sierung von sicheren Maschinenkonzepten.
Sie gestattet dem
Bediener den gefahrlosen Zugang
zum Prozess, erhöht die Verfügbarkeit
durch reduzierte Stillstands
zeiten und steigert so die
Produktivität.
SafeLogic, die
steuerungsbasierte
Sicherheitslösung
von Rexroth, er setzt
starr ver drahtete
Sicherheitsschaltgeräte
durch flexibel programmierbare
Sicher heitssoftware. Mit
dem durchgängigen Engineering-
Framework IndraWorks lässt sich
die Verarbeitung von Peripheriesignalen
schnell und einfach an
unter schiedlichste Maschinenkonzepte
anpassen. Mit Hilfe von
SafeLogic werden Inbetriebnahme-
und Validierungs zeiten deutlich
verkürzt, und eine leistungsfähige
Diagnose garantiert höchste
Anlagen verfügbarkeit.
In unserem Automation House,
einem einzigartigen Baukasten, sind
alle Bestandteile für erfolgreiche
Automationskonzepte untergebracht.
Von den Antrieben über die Steuerungen
bis hin zum leistungsfähigen
Framework für einheitliches Engineering
und anwenderfreundliche Bedienung.
Diese Innovation eröffnet Ihnen
alle Freiheiten der modernen Automa tisierungs
technik – durchgängig, intelligent
und zukunftssicher.

Integriert
Maximaler Personenschutz,
reduzierte Nebenzeiten, erhöhte
Verfügbarkeit sowie vereinfachte
Inbetriebnahme und Validierung,
das sind nur einige Vorteile der
integrierten Sicherheitstechnik von
Rexroth. Standardkomponenten
erweitern wir durch die Integration
von Sicherheitsfunktionen zu vollwertigen
Sicherheitskomponenten.
Diese können als autarke Komponenten
oder als Bestandteil einer
unserer Systemlösungen eingesetzt
werden.
Zertifiziert
<strong>Safety</strong> on Board gewährt dem
Maschinenhersteller höchste
Sicherheit und Zuverlässigkeit
durch Komponenten und Systemlösungen,
die gemäß neuester
Sicherheitsnormen geprüft und
zertifiziert sind. Dies minimiert
den Aufwand und die Kosten für
die Validierung von Maschinen
und Anlagen und gibt dem Hersteller
Sicherheit – funktionell
und rechtlich.
<strong>Safety</strong> on Board –
Rexroths skalierbare Sicherheitslösungen, vom Antrieb bis zur Steuerung
Durchgängig
Vom Antrieb bis zur Steuerung –
SafeMotion und SafeLogic verschmelzen
optimal zu einem ganzheitlichen
Sicherheitskonzept. Zum
Austausch von Sicherheitsdaten
zwischen Steuerung und Antrieb
wurde SERCOS um das
Sicherheits protokoll
SERCOS safety erweitert. Die
Führungskommunikation überträgt
Standard- und Sicherheitsdaten,
der damit verbundene
Wegfall zusätzlicher Schnittstellen
bietet ein deutliches Einsparpotenzial.
Das einheitliche Engineering-
Framework IndraWorks für
Projektierung, Programmierung
und Diagnose erhöht die Anlagenverfügbarkeit
und verkürzt die
Inbetriebnahmedauer deutlich.
Sicherheitsperipherie kann über
SERCOS safety oder PROFIsafe
integriert werden – entweder
direkt oder über sichere E/A-Baugruppen.
Damit ist SafeLogic die
erste Sicherheitssteuerung, die
zwei Sicherheitsprotokolle parallel
unterstützt.
Selbstverständlich steht SafeMotion
auch als autarke Komponente zur
Verfügung. Über diskrete, zweikanalige
Ansteuerung oder sichere
Bussysteme lässt sich die antriebsintegrierte
Sicherheitstechnik in
beliebige Systemarchitekturen einbinden.
3

4
SafeMotion –
sicherer Halt und mehr
Sichere Antriebstechnik bedeutet bei Rexroth mehr als nur sicheres Stillsetzen. Insbesondere
die sicheren Bewegungsfunktionen eröffnen Ihnen das Potenzial, Ihre Mitarbeiter wirkungsvoll zu
schützen, die Produktivität zu steigern und neue Sicherheitskonzepte zu realisieren.
Wenn sich Bediener beim Einrichten
oder prozessbedingt inner halb
der Maschine aufhalten müssen,
fordert die Maschinen richtlinie vom
Hersteller besondere Sicherheitsvorkehrungen,
denn unkontrollierte
Bewegungen können im Fehlerfall
zu einer Gefahr für den Menschen
werden. Rexroth beherrscht diese
Fehler sicher und greift als Pionier
der antriebsintegrierten Sicherheitstechnik
auf eine langjährige Erfahrung
zurück. Bereits 1999 wurde
„<strong>Safety</strong> on Board“ von Rexroth im
Markt eingeführt und seitdem kontinuierlich
um weitere Funktionen
ergänzt.
Erweiterter Funktionsumfang
Neben den klassischen sicheren
Stopp- und Bewegungsfunktionen
unterstützt IndraDrive mehr als
18 Sicherheitsfunktionen, wie z.B.
eine sichere Schutztürzuhaltung,
mehrere sichere Absolut-Lagebereiche
und ein sicheres Brems- und
Haltesystem zur Absturzsicherung
von vertikalen Achsen.
Minimale Achsbewegungen durch kürzeste Reaktionszeiten
2
IndraDrive Sicherheitstechnik von Rexroth
konventionelle Sicherheitstechnik
Ehe ein Bediener im Schutzraum mit
kontaktbehafteter Zustim mung auf
eine Fehlfunktion reagiert, haben eine
Linearachse mit Kugelrollspindel
bereits einen Weg von 100 bis 200 mm,
400fache Sicherheit
800
Achsbewegung im Fehlerfall in mm
Linearmotoren schon 400 bis 800 mm
zurückgelegt. IndraDrive Sicherheitstechnik
deckt den Fehler innerhalb von
2 ms auf und die Achse bewegt sich
nur um 2 mm.
Überzeugende Vorteile:
• höhere Maschinenproduktivität
durch verkürzte Sonder betriebszeiten
• keine unnötigen Wartezeiten, da
das Netzschütz nicht getrennt
werden muss
• kein neues Aufsynchronisieren
von verkoppelten Achsen
• hohe Zuverlässigkeit durch zertifizierte
und integrierte Lösung
• Einsparung von Endschaltern,
Mess- und Auswertegeräten
sowie Schaltschrankvolumen
• Einsparung von Zertifizierungsaufwendungen
• Online-Dynamisierung anstelle
von Zwangsdynamisierung, d.h.
kein zyklisches Abschalten der
Maschine zur Fehleraufdeckung
notwendig

SafeMotion –
zertifizierte Sicherheitsfunktionen
V
V
V
S
V
V
S
t
t
t
t
t
Sichere Anlaufsperre (STO)
Safe Torque Off
Stoppkategorie 0 gemäß EN 60204-1:
Sichere Drehmomentfreischaltung der
Antriebe
Sicherer Halt, sichere Antriebssperre (SS1)
Safe Stop 1
Stoppkategorie 1 gemäß EN 60204-1:
Sicher überwachtes Stillsetzen, steuerungs-
oder antriebsgeführt mit sicherer Drehmomentfreischaltung
der Antriebe
Sicherer Betriebshalt (SS2, SOS)
Safe Stop 2, Safe Operating Stop
Stoppkategorie 2 gemäß EN 60204-1:
Sicher überwachtes Stillsetzen mit
sicher überwachtem Stillstand bei
geregeltem Drehmoment
Sicher reduzierte Geschwindigkeit (SLS)
Safely Limited Speed
Bei gegebener Zustimmung wird im
Sonderbetrieb eine sicher reduzierte
Geschwindigkeit überwacht
Sichere Drehrichtung (SDI)
Safe Monitored Direction
Zusätzlich zur sicheren Bewegung wird
eine sichere Drehrichtung (links, rechts)
überwacht
Sicherer Absolutlagebereich (SLP)
Safely Limited Position
Zusätzlich zur sicheren Bewegung
wird ein sicherer Absolutlagebereich
überwacht
Sichere Ein-/Ausgänge (SIO)
Safe I/O
Am Antrieb kann Sicherheitsperipherie
zweikanalig angeschlossen und über
den Sicherheitsbus der Steuerung zur
Verfügung gestellt werden
V Max
V
S
V
S
Safe
Communicaton
Alle Sicherheitsfunktionen sind nach den Standards EN ISO 13849-1:2006 1) , EN 61800-5-2:2007 1) , IEC 61508:1998-2000 1) , EN 62061 1) ,
ISO 13849-1:1999, EN 954-1:1996, EN ISO 13849-2:2003, EN 60204-1:1997, EN 50178-1:1997, EN 61800-3:2004, UL 508C R7.03,
C22.2 No. 0.8-M86 (R2003), CAN/CSA C22.2 No. 14-95, NFPA 79:2007 ER1 durch TÜV Rheinland, TÜV Rheinland North America Inc. und
SIBE Schweiz zertifiziert. 1) in Vorbereitung
t
t
Sichere maximale Geschwindigkeit (SMS)
Safe Maximum Speed
Unabhängig von der Betriebsart wird die
Maximalgeschwindigkeit sicher überwacht
Sicheres Brems- und Haltesystem (SBS)
Safe Braking and Holding System
Das sichere Brems- und Haltesystem steuert
und überwacht zwei unabhängige Bremsen
Sichere Schutztürzuhaltung (SDL)
Safe Door Locking
Wenn alle Antriebe einer Schutzzone
im sicheren Zustand sind, wird die
Schutztürzuhaltung entriegelt
Sicher begrenztes Schrittmaß (SLI)
Safely Limited Increment
Bei gegebener Zustimmung wird im
Sonderbetrieb ein sicher begrenztes
Schrittmaß überwacht
Sicher überwachtes Stillsetzen (SMD)
Safely Monitored Deceleration
Sichere Überwachung der Verzögerungsrampe
beim Stillsetzen
Sicher begrenzte absolute Endlage (SPS)
Safely Limited Position Switch
Überwachung von sicheren Softwareendschaltern
Sichere Kommunikation (SCO)
Safe Communication
An-/Abwahl der Sicherheitsfunktionen
sowie Übertragung sicherer Prozessdaten
(z.B. Lageistwerte) über Sicherheitsbus
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SafeMotion –
schnell, unabhängig, zuverlässig
Schnell
Die antriebsintegrierte Sicherheitstechnik
von IndraDrive überwacht
die Bewegung dort, wo sie
erzeugt wird. Das Ergebnis sind
extrem kurze Reaktionszeiten
von 2 ms beim Ansprechen
der inter nen Überwachungen.
Insbesondere beim Einsatz von
hochdynamischen Antrieben
ist dies wichtig, da es sonst zu
unzulässig großen Restwegen
kommen kann. Während eines
Eingriffes in die Maschine bleiben
die Antriebe in Lageregelung, was
die Trennung vom Netz sowie
das erneute Aufsynchronisieren
verkoppelter Achsen überflüssig
macht. Die Anlagenproduktivität
wird durch die Reduzierung der
Sonderbetriebszeiten signifikant
gesteigert.
Konventionelle Sicherheitslösung
mit externen Schaltgeräten
Regler
Freigabe
Externe
Überwachungseinheit
(Stillstand,
Drehzahl,…)
E
Kanal 1
einkanalige Abschaltung
Unabhängig
IndraDrive mit integrierter Sicherheitstechnik
kann als autarke
Komponente betrieben werden,
denn zwei redundante diversitäre
Überwachungskanäle sind
direkt im Antrieb integriert. Die
Sicherheitsperipherie wie z. B.
Betriebsartenwahlschalter oder
Zustimmungstaster kann direkt
am Antrieb angeschlossen werden,
um die Sicherheitsfunktionen aktiv
zu schalten. Gegenüber konventioneller
Sicherheitstechnik werden
zusätzliche externe Mess- und
Überwachungsgeräte eingespart.
Dadurch ergeben sich platzsparende
und kostengünstige
Lösungen.
Zusätzlicher
Geber
M G
Zuverlässig
Die Sicherheitsfunktionen in
IndraDrive sind von unabhängigen
Zertifizierungsstellen
geprüft und entsprechen aktuellen
Sicherheitsstandards. Sie
können sich auf die geprüfte
Sicherheit von IndraDrive verlassen
und sparen sich eigene
Zertifizierungsaufwände. Durch
die Integration der kompletten
Überwachungen in den Antrieb
wird höchste Zuverlässigkeit
erreicht, die Manipulationsversuchen
keine Chance gibt.
Antriebsintegrierte Sicherheitslösung
von IndraDrive
E
E
Kanal 1
Kanal 2
zweikanalige Abschaltung
M

Einfache Inbetriebnahme
Die Sicherheitsparameter – wie z. B.
die zu überwachende, reduzierte
Geschwindigkeit – werden in einer
einfachen Inbetriebnahmeprozedur
menügeführt parametriert. Mit
einer auswechselbaren Speicherkarte
lassen sich die Sicherheitsparameter
in Serien maschinen einfach vervielfältigen
bzw. beim Austausch eines
An triebs regelgerätes wieder aufspielen.
Einfaches Service-Handling
Im Servicefall werden die Sicherheitsparameter
einfach in ein neues
Gerät übernommen. Lediglich
die Identifizierung des Antriebs
(Hersteller, Maschinentyp, Achse)
muss kontrolliert werden. Eine
erneute Abnahmeprozedur vor
Ort ist nicht nötig.
1) IndraDrive-Antriebe mit Option S1 unterstützen
alle Sicherheitsfunktionen, die auf Seite 5
aufgeführt sind
Die zweikanalige Anwahl der Sicherheitsfunktionen im Antrieb
kann auf verschiedene Arten realisiert werden:
Option L1 – Sichere Anlaufsperre (STO)
Anwahl der Sicherheitsfunktionen:
Beide Kanäle über 24 V-Kontakte
Control
24V
alternativ
24V
0V
Führungskommunikation
Kanal 1
Kanal 2
24V / 0V oder
24V / 24V
zweikanalige Abschaltung
Option S1 – Sicherer Halt und
sichere Bewegung 1)
Anwahl der Sicherheitsfunktionen:
Ein Kanal über 24 V-Kontakt und
ein Kanal über Standard-Führungskommunikation
Control
E Auto Hand
Führungskommunikation
E
Kanal 1
Kanal 2
zweikanalige Abschaltung
24V / Führungskommunikation
M
M
Option S1 – Sicherer Halt und
sichere Bewegung 1)
Anwahl der Sicherheitsfunktionen:
Beide Kanäle über 24 V-Kontakte
Control
Auto Hand
Safe
Control
E
Auto Hand
Führungskommunikation
E
E
Kanal 1
Kanal 2
24V / 24V
zweikanalige Abschaltung
Option S1 – Sicherer Halt und
sichere Bewegung 1)
Anwahl der Sicherheitsfunktionen:
Beide Kanäle über Sicherheitsbus
Führungskommunikation
Kanal 1
Kanal 2
zweikanalige Abschaltung
Sichere Führungskommunikation
M
M
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SafeMotion –
das sichere Brems- und Haltesystem
Als weltweit erster Anbieter integriert Rexroth ein sicheres Brems- und Haltesystem zur
Absturzsicherung von Vertikal achsen in seine Antriebe. Das redundante Kon zept sorgt
auch nach Energieabschal tung für maximale Sicherheit.
Im Bearbeitungsraum von
Ma schinen und Anlagen – sei
es beim Einrichten, bei der
Störungsbehebung oder im Zuge
der Prozessoptimierung – müssen
immer wieder Personen hantieren.
Befinden sich schwerkraftbelastete
Achsen im Zutrittsbereich, ist
besondere Vorsicht geboten. Von
vertikalen oder geneigten Achsen
geht auch im energielosen Zustand
durch ungewolltes Herabsinken
eine Gefahr aus. Mögliche Ur sachen
hierfür sind verschmutzte,
verölte oder durch mechanischen
Verschleiß beeinträchtigte Haltebremsen
sowie Fehler in deren
Ansteuerung.
Das sichere Brems- und Haltesystem
von Rexroth bewahrt vor
dieser Gefahr mittels drei unabhängiger
Kanäle – durch das
Motorendrehmoment und zwei
redundante Bremsen.
Sicherheit für Mensch und
Maschine
zertifiziert gemäß EN 954-1
Kategorie 3 für höchste Sicherheit
verhindert das unkontrollierte
Absacken von schwerkraftbelasteten
Achsen
blitzschnelle Reaktion im Fehlerfall
durch antriebsintegrierte
Überwachung
zwei unabhängige Bremsen –
separat angesteuert und überwacht
redundantes Halten der Vertikalachse
auch nach Abschalten der
Energie z. B. bei Not-Aus oder
Not-Halt
Eskalationsstrategie mit abgestuftem
Wirken der drei Bremskräfte
minimiert die Belastung
der Mechanik
offen für unterschiedliche elektrisch
lösende Bremsen – auch
lastseitig montierbar

Offen für unterschiedliche
Bremssysteme
Unterschiedliche Maschinen
be nutzen verschiedenste Bremssysteme,
deshalb ist das sichere
Brems- und Haltesystem offen
und bindet auch Produkte von
Drittanbietern pro blemlos ein.
Selbst hydraulisch oder pneumatisch
betätigte Stangen- oder
Führungs schienenbremsen
können verwendet werden.
Entscheidend ist, dass beide Bremsen
elektrisch lösend sind und der
Spezifikation der Ansteuersignale
entsprechen. Bei Gehäusemotoren
wird die motorintegrierte Haltebremse
in der Regel als erste
Bremse genutzt. Als zweite Bremse
lässt sich entweder eine direkt
auf den Motorflansch oder eine
getriebeabgangsseitig bzw. auch
lastseitig montierte Bremse einsetzen.
Diese bietet den Vorteil, dass
auch das Versagen von mecha-
sichere Energietrennung
zweikanalige
Anwahl der
Sicherheitsfunktion
sichere
Rückmeldung
Indra Drive
zweikanalige
Ansteuerung
der Bremsen
nischen Übertragungselementen
sicher beherrscht wird. Bei Direktmotoren
kommen prinzip be dingt
nur lastseitige Bremsen zum Einsatz.
Die Bremsenansteuerung des
zweiten Kanals erfolgt über eine
externe vom Antrieb überwachte
Ansteuereinheit. An die einzelnen
Bremsen werden keine besonderen
Sicherheitsanforderungen gestellt.
Schlafende Fehler aufdecken
Das Aufdecken von „schlafenden“
Fehlern (z.B. verölte Haltebremsen)
erfordert einen zyklischen Test
der Bremsen. Dazu wird zunächst
das aktuell durch die Schwerkraft
wirkende Lastmoment ermittelt.
Im Anschluss werden die Bremsen
nacheinander geschlossen und der
Antrieb belastet diese in beide
Richtungen jeweils mit der 1,3fachen
maximalen Gewichtslast
der Applikation. Währenddessen
erfolgt eine zweikanalige
universelle Einbindung
diverser Bremstypen, z.B.
Motorbremse
Anbaubremse
lastseitig
montierte Bremse
Überwachung der Lageinformationen
auf Grund lage eines parametrierbaren
Toler anzbandes. Ein
„Durchgehen“ der Achse beispielsweise
aufgrund der Ver ölung der
Bremse lässt sich auf diese Weise
sicher erkennen und abfangen.
Haben beide Haltesysteme den
Bremsentest erfolgreich bestanden,
wird der interne Bremsenstatus
für eine parametrierbare Zeit auf
„O.K.“ gesetzt. Innerhalb dieser
Zeit ist ein weiterer Zutritt mit
Aufenthalt unter der Vertikalachse
ohne erneuten Bremsentest
möglich.
Das sichere Brems- und Haltesystem
basiert auf zwei unabhängigen
Bremsen, die von den redundanten
diversitären Kanälen im Antrieb separat
angesteuert und überwacht werden.
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SafeLogic –
sichere Logik-Verarbeitung
einfach programmiert
SafeLogic von Rexroth – das
ist programmierbare funktionale
Sicherheit bis SIL 3,
zertifiziert nach IEC 61508.
Als integraler Bestandteil der
Standardsteuerung bietet sie
dem Anwender die Mög lich-
keit, Standard- und Sicherheitsapplikationen
auf einer Steuerung
mit dem ge meinsamen
En ginee ring tool IndraWorks zu
programmieren. Die Applikationen
sind dabei absolut
rück wirkungsfrei zueinander,
so dass Änderungen an der
Standardapplikation keinen
Einfluss auf die Sicherheitsapplika
tion haben.
Black Channel
Funktionsprinzip
SafeLogic steht für controller-
und PC-basierte Steuerungen zur
Verfügung. Die Standard steuerungen
werden hierzu mit einem
optionalen Funktionsmodul erweitert.
Dieses Funktionsmodul stellt
alle Ressourcen für die sichere
Logikverarbeitung zur Verfügung.
Zwischen den Endteilnehmern
einer Datenverbindung, d. h. zwischen
Producer und Consumer,
werden die Informationen in Form
von sicheren Datentelegrammen
ausgetauscht. Erkennt der Consumer,
dass die empfangenen
Daten nicht korrekt sind, bzw.
die Übertragung gestört ist, geht
er in einen definierten, sicheren
Fehlerzustand.
SERCOS
safety
PROFIsafe
Die Übertragungsstrecke wird
somit zum „Black Channel“ und
spielt für die Sicherheit keine
Rolle – unabhängig davon, welches
Medium bzw. Übertragungsstrecke
gewählt wird.
Kommunikation
Als Kommunikationsschnittstelle
kann die SERCOS- und/oder
PROFIBUS-Schnittstelle der
Standard-Steue rung genutzt
werden. Beide Netz werke werden
parallel betrieben und bedienen
sowohl Standard- als auch
Sicherheitskomponenten im Mix.
Dazu wird neben SERCOS safety
auch das PROFIsafe V2-Protokoll
zur Anbindung intelligenter
3rd-Party-Sicherheits komponenten
unterstützt.

Bisher: Diskrete Verdrahtung von
Sicherheitsschaltgeräten
Jetzt: Grafische Verdrahtung von
Funktionsbausteinen
Programmierung
Die Erstellung der <strong>Safety</strong>-
Applikation erfolgt mit dem
IndraWorks <strong>Safety</strong>Manager. Die
Programmierung erfolgt nach
den Prinzipien der PLCopen-
<strong>Safety</strong>-Spezifikation. Der Ansatz
ist, die Programmie rung in
Analogie zur Verdrah tung von
diskreten Sicherheitsschalt geräten
zu gestalten. An die Stelle der
Schalt geräte treten zertifizierte
Funktionsbausteine und die diskrete
Verdrahtung wird durch
die grafischen Verbindungen
(Programmierung) der Funktionsbausteine
ersetzt.
Auf organisatorischer Ebene
werden zwei Benutzer-Gruppen
unterschieden:
Der Basic-Level-User verschal tet
lediglich die Bausteine in Analogie
zur diskreten Verdrahtung.
Die so er stellten Programme
reduzieren den Aufwand für die
Abnahme auf ein Minimum.
Dem Extended-Level-User bietet
die umfangreichere Funktionalität
die Möglichkeit, eigene
Funktions bausteine zu erstellen.
Für diese Bausteine ist jedoch
der Aufwand für die Validierung
ungleich höher. Sind die Bausteine
jedoch einmal abgenommen,
lassen sie sich im Basic-Level mit
den genannten Vorteilen verwenden.
Damit lassen sich organisatorische
Maßnahmen des
Functional <strong>Safety</strong> Management
einfach umsetzen.
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SafeLogic –
sichere Peripherie ohne Grenzen
Sichere Peripherie wird über
die Standard-Bussysteme
SERCOS III, PROFIBUS
und zukünftig auch über
PROFINET IO eingebunden.
In Verbindung mit den controllerbasierten
Steuerungen der
Baureihe IndraControl L lassen
sich sichere E/A-Module direkt
über den Lokalbus einbinden –
dabei ist die Reihenfolge
von Standard- und <strong>Safety</strong>IO-
Modulen beliebig.
PC-basiert controllerbasiert
<strong>Safety</strong>-Funktionsmodul
Sichere Anlagenverkettung
Der sichere Datenaustausch zwischen
den einzelnen Sicher heitssteuerungen
zur Anlagenverket tung
erfolgt ebenfalls über SERCOS
safety und den C2C Transportmechanismus
von SERCOS III.
Sichere Antriebstechnik
Die antriebsintegrierte Sicherheitstechnik
von IndraDrive lässt sich
für interpolierende Antriebe über
SERCOS III in das Netzwerk
einbinden. Antriebe im Positioniersatzbetrieb
können auch über
PROFIBUS und zukünftig
über PROFINET IO eingebunden
werden.
SERCOS safety C2C
Localbus Inline
IndraDive
mit
SERCOS safety
IndraDrive
mit PROFIsafe
Sichere Ein- und Ausgänge
Entsprechend der Anforderung an
die Sicherheitsintegrität stehen von
Rexroth Inline SIL 2 und SIL 3
<strong>Safety</strong>IO-Module zur Verfügung,
um die Sicherheits signale einzulesen
und auszugeben. Unabhängig
davon lassen sich die E/A-Module
an SERCOS, PROFIBUS und am
Lokalbus betreiben.
SIL 2 SIL 3
SIL 2 SIL 3
SIL 2 SIL 3

SIL 2
Für SIL 2-Anforderungen (PL d)
können DI8, DI16 und DO8
Standard-E/A-Module von Rexroth
Inline genutzt werden. Vor den
„sicheren“ E/A-Modulen wird ein
<strong>Safety</strong>IO-Converter angeordnet,
in den alle sicherheitsrelevanten
Maßnahmen implementiert sind.
Ein SIL 2-Eingang wird dabei
aus auf zwei Eingangs-Modulen
paarweise zugeordneten Eingangskanälen
generiert. Die erforderlichen
Test impulse können direkt
am Modul abgegriffen werden.
Es lassen sich sowohl mono- als
auch antivalente Schließer- und
Öffnerkombinationen anschließen.
Sämtliche Stuck-at und Querschluss
fehler werden aufgedeckt.
Ein SIL 2-Ausgang ist so beschaffen,
dass mit einem physikalischen
Ausgang zwei redundante
Schütze geschaltet werden können.
Über die dynamisierten
Rückmeldeeingänge wird das
Schaltverhalten der Schütze direkt
im <strong>Safety</strong>IO-Converter überwacht. Der Vorteil
Die Ersparnis gegenüber SIL 3
Baugruppen beträgt im Durch -
schnitt 40 %, je nach Ausbau.
Zudem wird durch die Ver wendung
von Standard-Modulen die
Variantenvielfalt reduziert.
SIL 2
SIL 3
IndraControl L
SERCOS safety
PROFIsafe
IndraControl L
SERCOS safety
PROFIsafe
lokal
dezentral
lokal
dezentral
SIL 3
Nur in den wenigsten Fällen bestehen
die Anforderungen für SIL 3
(PL e). Für diesen Einsatzbereich
stellt Rexroth Inline spezielle SIL
3-<strong>Safety</strong>IO-Module zur Verfügung.
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SafeLogic –
technische Daten
<strong>Safety</strong>-Funktionsmodul
Plattform
IndraControl L
IndraControl P
20 x 120 x 70 mm (B x H x T)
PCI-Format
Protokolle
SERCOS safety
PROFIsafe V2
ja
ja
Anzahl <strong>Safety</strong>-Teilnehmer 64
Telegrammspeicher max. 2 kByte
Fehlersichere E/A > 500
Abarbeitungszeit je 1k Anweisungen 0,5 ms
Zykluszeiten
Protokollzykluszeit min. 1 ms
<strong>Safety</strong> Zykluszeit typ. 10 – 30 ms
Umgebungsbedingungen 5 – 55 °C
Spannungsversorgung intern
SIL 2-<strong>Safety</strong>IO-Converter
<strong>Safety</strong>IO-Converter pro Station 1
PROFIBUS ja
Schnittstellen
SERCOS III i. V.
Lokalbus (Rexroth Inline) i. V.
Digitale Eingänge
SIL 2-Kanäle (PL d/Kat. 3)
Taktsignale
max. 32
2
Digitale Ausgänge
SIL 2-Kanäle (PL d/Kat. 3)
Ausgangsstrom
max. 16
0,5 A
Rückmelde-Eingänge 16
Filtergruppen 4
Diskrepanzzeitgruppen 4
Gruppenabschaltung ja
Umgebungsbedingungen 5 – 55 °C
Spannungsversorgung 24 V (max. 8 A)
Aktorversorgung 6 A
Strombelastung
U , U T1 T2
je 0,7 A
260 mA
U L
SIL 3-<strong>Safety</strong>IO-Modul
Eingangskanäle
SIL 2-Kanäle (PL d/Kat. 3)/SIL 3-Kanäle (PL e/Kat. 4)
Taktsignale
8/4
2
Ausgangskanäle
SIL 3-Kanäle (PL e/Kat. 4)
Ausgangsstrom
8
2 A
Umgebungsbedingungen 5 – 55 °C

SERCOS safety –
weltweit sicher kommunizieren
Sichere Datenübertragung
bis SIL 3 nach IEC 61508 –
SERCOS safety kombiniert
die Vorzüge des ether net -
basier ten Kommuni kationssystems
SERCOS III und
des inter na tional eta blierten
Sicher heitsprotokolls CIP
<strong>Safety</strong>. Damit lassen sich
Echtzeit-, Sicherheits- und
Standard-IP-Daten über das
gleiche Medium und über
Netz werk grenzen hinaus austauschen.
CIP <strong>Safety</strong> bietet
eine weltweite Marktakzeptanz
und ermöglicht die Interoperabilität
zwischen CIP
<strong>Safety</strong> basierten Netzwerken
und Komponenten.
SERCOS safety bedeutet:
Verwendung der CIP <strong>Safety</strong> 1)
Mechanismen zur Protokollsicherung
Adaption von SERCOS an
CIP <strong>Safety</strong>
SERCOS spezifische <strong>Safety</strong>
Profile
Mit SERCOS safety lassen sich:
Sicherheitsapplikationen bis
SIL 3 nach IEC 61508 einfach
realisieren, selbst bei kürzesten
Zykluszeiten
die Topologiekosten gegenüber
heutigen Lösungen drastisch
reduzieren
antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen
optimal in die
Maschinensteuerung einbinden
und damit die Anlagen-
Produkti vität steigern
homogene Sicherheitslösungen
realisieren, bei denen Steuerung,
Antrieb, Datenübertragung und
E/A-Peripherie optimal miteinander
verschmelzen
zentrale und dezentrale Archi tektu
ren mit höchsten Ansprüchen
an Performance und Deterministik
umsetzen
SERCOS III
Direkte Querkommunikation
erlaubt den Datenaustausch
zwischen zwei <strong>Safety</strong>-Slaves, ohne
dass der <strong>Safety</strong>-Master die Daten
routen muss. So lassen sich mit
SERCOS III auch Strukturen
schaffen, die völlig ohne zentrale
Sicherheitssteuerung auskommen
und kürzeste Reaktionszeiten
ermöglichen.
SERCOS
<strong>Safety</strong>
profiles
SERCOS safety – integrierte
Sicherheit
CIP
<strong>Safety</strong>
profiles
Adaption to CIP <strong>Safety</strong>
SERCOS Messaging Protocol (SMP)
SERCOS III SERCOS II
1) CIP <strong>Safety</strong> is a registered Trademark of the ODVA (Open DeviceNet Vendor Association)
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16
<strong>Safety</strong> on Board –
in Werkzeugmaschinen
C-Norm Maschinentyp Sicherheitsbezogene Steuerungsfunktionen gemäß EN 954-1:1996
Beim Einrichten von Werkzeugen
und Messtastern, bei Kontrollmessungen
oder bei der Störungsbeseitigung
– mit den steuerungs-
und antriebsintegrierten Sicherheitsfunktionen
SafeLogic und
SafeMotion lassen sich Applikationen,
z.B. entsprechend der
EN 12415, EN 12417, EN 14070
sicher und einfach gestalten.
Solange die Schutztüren geschlossen
sind, produziert die Maschine
mit voller Geschwindigkeit. Im
Sonderbetrieb dürfen die Türen
geöffnet werden und je nach
Schutzbereich sind verschiedene
Sicherheitsfunktionen aktiv, die
z.B. den sicheren Betriebshalt
überwachen oder einen Betrieb
mit reduzierter Geschwindigkeit
erlauben. Im Automatikbetrieb
ist die Prozess beobachtung mit
erhöhten, sicher überwachten
Geschwindigkeiten möglich.
Zustimmungseinrichtung
SERCOS safety
oder
PROFIsafe
Reduzierte
Geschwindigkeit
EN 12417: Mrz 07 Bearbeitungszentren Kategorie 3 Kategorie 1 und Zustimmung,
Kategorie 3
Beispieltopologie: Werkzeugmaschine
SERCOS safety
Inline
Verriegelung von
Schutzeinrichtungen
IndraMotion MTX
IndraDrive/IndraDyn
X Y Z B S TC
SIL 2 IO
Not Halt
Kategorie 3 Kategorie 3
EN 12415: Mai 03 Drehautomaten Kategorie 3 Kategorie 3 Kategorie 3 Kategorie 1 (kontaktbehaftet)
Kategorie 3 (elektronisch)
EN 14070: Jan 06 Transfer- und Einzweck-
oder Sondermaschinen
Kategorie 3 Kategorie 1 und Zustimmung,
Kategorie 3
Kategorie 3 Kategorie 3
Auto Hand

<strong>Safety</strong> on Board –
in Druck- und Verarbeitungsmaschinen
C-Norm Maschinentyp Sicherheitsbezogene Steuerungsfunktionen gemäß EN 954-1:1996
EN 1010 Sicherheitsanforderungen an Konstruktion
und Bau von Druck- und
Papierverarbeitungsmaschinen
Beim Platten- oder Gummi tuchwechsel,
beim Walzenwaschen oder
beim Rollenwechsel: SafeLogic und
SafeMotion enthalten alles, was
zum sicheren Drucken und Papierverar
beiten z.B. entsprechend
der EN 1010 erforderlich ist. Die
Sicher heits funktionen, wie z.B. das
Über wachen von Schutzbereichen,
reduzierte Geschwindigkeiten oder
sichere Drehrichtung, stehen als
zertifizierte Funktionen in der
Steuerung und im Antrieb zur
Verfügung. Über entsprechende
Funktionsbausteine werden die
Sicherheitsfunktionen einfach in
die Applikation integriert, so dass
<strong>Safety</strong>- und Standard-Applikation
optimal miteinander verschmelzen.
Ohne betriebsmäßig regelmäßigen Eingriff Mit betriebsmäßig regelmäßigen Eingriff
EN 1010-1: Mrz 05 Gemeinsame Anforderungen Kategorie 3 Kategorie 4
EN 1010-2: Jan 06 Druck- und Lackiermaschinen einschl.
Maschinen der Druckvorstufe
Verweis auf EN 1010-1 Verweis auf EN 1010-1
EN 1010-3: Dez 02 Schneidemaschinen Verweis auf EN 1010-1 Verweis auf EN 1010-1
EN 1010-4: Sep 04 Buchbinderei, Papierverarbeitungs-
und Papierveredelungsmaschinen
EN 1010-5: Okt 05 Wellpappenerzeugungs, Flach- und
Wellpappenverarbeitungsmaschinen
Verweis auf EN 1010-1 Verweis auf EN 1010-1
Verweis auf EN 1010-1 Verweis auf EN 1010-1
Beispieltopologie: Druckmaschine
IndraMotion MLC
Aggregat
SERCOS safety
IndraDrive/IndraDyn
SERCOS safety
oder
PROFIsafe Inline
SIL 2 IO
IndraMotion MLC
Sektion
17

18
<strong>Safety</strong> on Board –
in Verpackungs maschinen
C-Norm Maschinentyp Servo-Antriebssysteme:
Sicherer Betriebshalt
EN 415-2: Okt 00 Verpackungsmaschinen für vorgefertigte
formstabile Packmittel
Ob beim Formen, Füllen,
Verschließen, Sammelpacken
oder Pallettieren: Sollte sich beispielsweise
ein Produkt oder
eine Verpackung verklemmt
haben, benötigt der Bediener
sicheren Zugang in die Maschine,
um die Prozessstörung schnell
zu beheben. SafeLogic und
SafeMotion ermöglichen eine
sichere Momentenabschaltung
oder einen sicheren Betriebshalt,
welche ohne elektromechanische
Leistungsabschaltung und den
damit verbundenen zeitraubenden
Neustart der Maschine auskommen.
Die Gesamtanlageneffektivität
(OEE) kann damit signifikant
gesteigert werden. SafeLogic
und SafeMotion ermöglichen die
normgerechte Umsetzung z.B. der
Anforderungen der EN 415 für
Verpackungsmaschinen.
Sicherheitsbezogene Steuerungsfunktionen
Kategorie 2
EN 415-3: Okt 00 Form-, Füll- und Verschließ maschinen Kategorie 1 ggf. 2
EN 415-4: Aug 97 Pallettierer und Depallettierer Kategorie 1 ggf. 2
EN 415-5: Okt 06 Einschlagmaschinen Verweis IEC 61508
EN 415-6: Okt 03 Palletteneinschlagmaschinen Kategorie 3 Kategorie 3
EN 415-7: Okt 06 Sammelpackmaschinen SIL 2 SIL 1
EN 415-8: Jan 05 Umreifungsmaschinen Kategorie 3 Kategorie 1 bis 3
Beispieltopologie: Nahrungsmittel- und Verpackungsmaschine
SERCOS safety
oder
PROFIsafe
SERCOS safety
Inline
IndraMotion MLC
IndraDrive/IndraDyn
SIL 2 IO
Esc
Auto Hand

<strong>Safety</strong> on Board –
in Handling- und Montageapplikationen
C-Norm Maschinentyp Antriebe Sicherheitsbezogene Steuerungsfunktionen
EN ISO 10218: Feb 07 Industrieroboter – Sicherheitsanforderungen Kategorie 3
EN 201 (A2): Okt 05 Spritzgießmaschinen Kategorie 3 gemäß Anhang G.3,
Kategorie 4
An moderne Fertigungszellen
mit mehreren Zugangsbereichen
werden heute folgende Anforde -
rungen gestellt:
der Arbeitsbereich verketteter
Roboter soll sicher freigegeben
werden
die Zuführung von Material und
die Beseitigung von Prozessstörungen
sollen ermöglicht
werden
die Roboter sollen für neue
Produktionsaufträge durch den
Bediener eingerichtet werden
SafeLogic und SafeMotion setzen
die Anforderungen wie z.B. der
ISO 10218 sicher und einfach
um. Beim Teach-In von neuen
Positionen und Abläufen schützt
SafeMotion vor unkontrollierten
Achsbewegungen. Die Roboter
fahren dabei mit voller Last.
Peripherie wird über SERCOS safety
oder PROFIsafe SIL 2 und SIL 3
<strong>Safety</strong>IO-Module eingebunden.
Beispieltopologie: Handlingapplikation
SERCOS safety
oder
PROFIsafe
IndraLogic
IndraDrive/IndraDyn
Inline SIL 2 IO
Auto Hand
IndraLogic
SIL 3 IO
Esc
19

20
<strong>Safety</strong> on Board –
in Umformmaschinen
C-Norm Maschinentyp Sicherheitsbezogene Steuerungsfunktionen nach EN 954-1:1996, Kat 3
(siehe auch Übersicht der Sicherheitsfunktionen Seite 5)
Einrichten und Probehübe Trennende Schutzeinrichtungen
(fest, beweglich oder verriegelt)
EN 692: Feb 08 Mechanische Pressen
(+ Servopressen)
EN 693: Apr 01 Hydraulische Pressen
Drehzahlvariable Pumpenantriebe,
Feeder, Transfer, etc.
SafeLogic und SafeMotion, die
Sicherheitsfunktionen von Rexroth,
vereinfachen die Realisierung
sicherer Maschinenkonzepte
und die Minimierung unproduktiver
Nebenzeiten. Beim
Werkzeugwechsel, der Handbeschickung
und -entnahme
sowie zur Störungsbeseitignung
benötigen Bediener sicheren
Zugang zum Pressenraum.
Bei geöffneten Schutztüren
helfen Funktionen wie „Sicherer
Betriebshalt“ oder „Sicher
reduzierte Geschwindigkeit“
das Personal vor unkontrollierten
Achsbewegungen zu schützen. Mit
der sicheren Überwachung von
Bewegungsbereichen (Absolutlage),
wird die Gefährdung durch unzulässige
Achspositionen beispielsweise
von Pressen-Feedern verhindert.
Auch im Automatikbetrieb
kann zur Prozessoptimierung
die Geschwindigkeit sicher
überwacht werden.
SS2, SOS,
SLS < 10 mm/s,
SDI, SLP, SLI
SS2, SOS,
SLS < 10 mm/s,
SDI, SLP, SLI
EN 13675: Sept 04 Rohrformen und Walzwerke Wenn Zutritt zu einer
Gefahrenzone: SS2,
SOS, SLS, SDI, SLP, SLI
Beispieltopologie: Umformmaschine
SERCOS safety
oder
PROFIsafe
SMS (gegen Herausschleudern von Teilen),
SDL, STO,
SMD, SIO
SMS (gegen Herausschleudern von Teilen),
SDL, STO,
SMD, SIO
SMS (gegen Herausschleudern von Teilen),
SDL, STO,
SMD, SIO
IndraMotion
MLC
IndraDrive/IndraDyn
Inline SIL 2 IO
Redundanter
Pressengeber
SERCOS
IndraLogic
IndraDrive/IndraDyn
SIL 3 IO
IndraMotion
MLC
Auto Hand
Redundanter
Motorgeber

22
Funktionale Sicherheit –
nicht nur eine Frage der Normen
Im Rahmen der CE
Kennzeich nung erklärt
der Hersteller, dass seine
Maschinen und Anla gen
die grundlegenden Sicherheitsanfor
derungen erfüllen.
Normen helfen da bei zum
Nachweis. Ist Sicherheits technik
damit nur eine Frage der
Normen?
Sie bieten entsprechende
Grundlagen, entheben den
Hersteller je doch nicht seiner
Verantwor tung bei der Risikobewertung
und Maßnahmenumsetzung.
Europäische Maschinen richtlinie
Hersteller von Maschinen und Anlagen
müssen vor der Konstruktion eine
Gefährdungs analyse und Risikobeurteilung
durchführen. Das schreibt
die europäische Maschinenrichtlinie
98/37/EG bzw. die neu überarbei tete
2006/42/EG vor. Die Maschinenrichtlinie
ist durch jeden europäischen
Staat in nationales Gesetz umgewandelt,
d.h. gesetzlich bindend.
Die europäische Kommission weist
darauf hin, dass die Anforderungen
der 2006/42/EG, die durch die neue
Maschinenrichtlinie hinzukommen,
ab sofort bei der Entwicklung und
Herstellung von Maschinen berücksichtigt
werden können und sollen.
Eine Konformitätserklärung allerdings
darf bis zum 29.12.2009 nur auf die
98/37/EG verweisen.
Start
Bestimmung der Grenzen der Maschine
Identifizierung der Gefährdung
Risikoeinschätzung
Risikobewertung
Sicherheit gegeben?
Nein
Maßnahmen zur Risikominderung
Gefahrenanalyse/Risikobeurteilung
Die EN ISO 12100 bzw. EN 1050 (ISO 14121) definieren den grundlegenden
Prozess zur Identifikation der Gefahren, der Einschätzung des Risikos sowie der
Ableitung und Bewertung der Wirksamkeit der Maßnahmen
CEN/CENELEC
Die durch die CEN/CENELEC
har mo nisierten Normen dienen dem
Hersteller als Hilfe zum Nach weis,
da deren Anwendung eine Übereinstimmung
mit den Anforderungen der
Maschinen richtlinie vermuten lässt. Sie
haben rechtlich allerdings einen unverbindlichen
Charakter.
Ja
Risikoanalyse
Ende
Risikobeurteilung
C-Normen
C-Normen spezifizieren Anforderungen
an bestimmte Maschinentypen wie
z. B. Bearbeitungszentren, Druck-
und Papierverarbeitungsmaschinen
sowie Pressen. In den C-Normen
ist bereits eine Risikoanalyse des
betreffenden Maschinentyps durchgeführt
und konkrete Maßnah men zur
Risikoreduzierung definiert.
Bei Maschinen bzw. Maschinen teilen,
die sich nicht in den C-Normen wieder
finden, muss der Maschinenhersteller
die Gefahrenanalyse und Risikobeurteilung
selbst durchführen.

23
Die Ermittlung der erforderlichen
Zuverlässigkeit einer Sicherheitsfunktion
erfolgt in Abhängigkeit der
Schwere (S), Häufigkeit (F) und
Möglichkeit zur Vermeidung (P).
Der erforderliche Performance
Level (PL) wird entsprechend der
EN ISO 13849-1 anhand von
Klassifizierungen ermittelt.
EN ISO
13849-1:2006
S 1
S 2
F 1
F 2
F 1
F 2
Performance Level (PL)
EN ISO 13849-1:2006
Die EN 62061 hingegen vergibt für
die Bewertung der Einflussfaktoren
Punkte [1...5] und berücksichtigt
zusätzlich die Eintrittswahrscheinlichkeit
(W). Die Summe aus F+W+P
bestimmt dann in Abhängigkeit der
Schwere (S) den erforderlichen SIL.
Wahrscheinlichkeit gefahrbringender
Ausfälle pro Stunde (1/h)
a ≥ 10 -5 bis 10 -4 –
b ≥ 3 x 10-6 bis 10-5 0 1
6 0-6 c ≥ 10-6 bis 3 x 10-6 10 1
-6 bis 3 x 10-6 10
d ≥ 10-7 bis 10-6 -7 6 0 bis 10 2
-7 bis 10-6 e ≥ 10 -8 bis 10 -7 3
– < 10 -8 4
Zur Bewertung der erreichten Sicherheitsintegrität
beschreibt die EN 62061
ein auf definierte Systemstrukturen vereinfachtes
mathematisches Verfahren.
Die EN ISO 13849-1 hingegen beschreibt
die Abschätzung der Zuverlässigkeit (PL)
in Abhängigkeit der hardwareorientierten
Struktur (Kategorie), der mittleren Zeit bis
zum gefährlichen Versagen (MTTFd) und
dem Fehleraufdeckungsgrad (DC) einer
Sicherheitsfunktion.
Sicherheitsintegritätslevel (SIL)
IEC 61508
EN
62061:2005
Beziehung zwischen PL und SIL und der Ausfallwahrscheinlichkeit entsprechend EN ISO 13849-1:2006
EN ISO 13849-1:2006
P 1
P 2
P 1
P 2
P 1
P 2
P 1
P 2
PL a
PL b
PL c
PL d
PL e
Risiko
S Schwere der Verletzung
F Häufigkeit und/oder Aufenthaltsdauer der Gefährdungsaussetzung
P Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung oder Begrenzung des Schadens
W Eintrittswahrscheinlichkeit
SIL 1
SIL 2
SIL 3
EN 62061:2005
Klasse = F + W + P
14–15
11–13
8 –10
14–15
11–13
8 –10
14–15
11–13
S 1
S 2
S 3
S 4

Normen der Funktionalen Sicherheit –
europäisch und weltweit
Andere Länder, andere
Vorschriften:
Lokale Vorschriften erfor dern
in der Regel unterschied liche,
länderspezifische Maschi nenkonzepte.
Insbesondere internationale
Geschäfte setzen
ein weltweit gemeinsames
Verständis der Anforderungen
an die Funktionale Sicherheit
voraus.
Sicherheitsnormen USA
Der Occupational Health and <strong>Safety</strong>
Act von 1970 fordert, dass beim
Arbeiten an Maschinen und Anlagen
Sicherheit gewährleistet werden muss.
Hat insbesondere der
Maschinenbetrei ber Kenntnis davon,
dass sein Perso nal vermeidbaren
Gefahren ausgesetzt ist, sind im
Falle eines Unfalles Strafzahlungen
in Millionenhöhe zu erwarten. Die
Occupational <strong>Safety</strong> and Health
Administration (OSHA) erstellt
übergeordnete Normen, verweist
aber oftmals auf „Standards“ des
„American National Standard Institute
(ANSI)“, die ähnlich der europäischen
Vermutungswirkung an gewandt werden
können.
Nutzerorganisationen und Verbände
wie NFPA, NEMA, PMMI, RIA, usw.
erstellen zusätzliche maschinenspezifische
Standards, die oftmals in
einen ANSI Standard übernommen
werden.
Nordamerika
OSHA
NFPA 79:2007
ANSI/PMMI B155.1
ANSI B65.1
…
Globalisierung und Harmonisierung
Internationale Harmonisierung
der Normen
Mit der IEC 61508 und den daraus
abgeleiteten Normen, wie IEC 62061
bzw. ISO 13849-1 schreitet eine
internationale Harmonisierung der
relevanten Sicherheitsnormen voran.
Auf viele amerikanische Standards
haben diese Normen bereits Einfluss
genommen bzw. wird beim Einsatz von
sicherheitsrelevanten Komponenten
deren Konformität vorausgesetzt.
Die ANSI/PMMI B155.1 (2006)
harmonisierte z.B. den Prozess der
Risikoanalyse entsprechend der ISO
12100/ISO 14121und referenziert
u.a. auf die IEC 61508, IEC 62061
und ISO 13849-1. In der NFPA 79
werden in der Ausgabe von 2007
Antriebssysteme berücksichtigt,
die nach der IEC 61508 bzw. IEC
61800-5-2 als tauglich geprüft wurden.
ISO 12100 /
ISO 14121
IEC 61508
IEC 60204-1
IEC 62061
IEC 61800-5-2
ISO 13849-1
Europa
Maschinenrichtlinie
EN 62061
EN 60204
EN ISO 13849
…
NRTL Listing
OSHA ernennt Prüfstellen als „National
Recognized Testing Laboratory
(NRTL)“. Auch wenn diese Institute
als Prüfgrundlage z.B. die IEC 61508
heranziehen und das Ergebnis der
Prüfung durch eine in der EU notifizierte
Prüfstelle entspricht, bestehen
viele nordamerikanische Unternehmen
auf eine Prüfung durch ein NRTL.
Bosch Rexroth arbeitet mit TÜV
Rheinland North America Inc. als
ein durch die OSHA anerkanntes
Prüfinstitut (NRTL) zusammen.
24

25
Normen im Wandel
Bisher waren die sicherheitsbezogenen
Bestandteile von Steuerungen
einer Maschine nach der EN 954-1
auszulegen. Ab November 2009 gilt
ausschließlich die Nachfolgenorm
EN ISO 13849-1. Die EN 954-1
darf somit nur noch während einer
Übergangsfrist für Maschinen angewendet
werden, die bis Oktober 2009
in den Verkehr gebracht werden.
Berücksichtigung von Ausfallwahrscheinlichkeiten
Die EN 954-1 ist durch einen deterministischen
Ansatz geprägt, der im
wesentlichen durch hardwareorientierte
Strukturen bzw. Kategorien de finiert ist.
Nachdem vor allem die programmierbare
Elektronik in der Sicherheitstechnik
Einzug gehalten hat, bestand die Notwen
digkeit, das einfache Fehlermodell
der fortschreitenden Technologie anzupassen,
um auch modernen Konzepten
gerecht zu werden.
Die neueren Sicherheitsnormen
berücksichtigen deshalb einen probabilistischen
Ansatz. Ein Versagen
einer Sicherheitsfunktion wird anstelle
einer absoluten Betrachtung mit
einer Wahrschein lich keit bewertet.
Je nach Risikopotenzial muss die
Sicherheitsmaßnahme eine bestimmte
Zuverlässigkeit aufweisen, d. h.
sie darf nur mit einer bestimmten
Wahrscheinlichkeit versagen.
Der gesamte Produkt-Lebens zyklus
wird betrachtet, da viele systematische
„Fehler“ bereits bei der Planung
gemacht werden. Von der Spezifikation
über die Implementation, bis hin zur
Modifikation und Außerbetriebnahme
werden an alle Phasen des Lebenszyklus
Anforderungen gestellt. Die
Umsetzung wird durch Verifikation und
Validierung überprüft, die im Rahmen
eines qualitätssichernden „Functional
<strong>Safety</strong> Management Prozess“ im
Vorfeld konkret zu planen ist.
Maschinenhersteller
Steuerungs- und
Antriebshersteller
Maschinenrichtlinie
98/37/EG
EN 954-1
Geltende Norm Übergangsfrist
EN ISO 13849-1
3 Jahre
EN 62061
EN 61800-5-2
IEC 61508
Januar 2006
IEC 61508
Die IEC 61508 ist die „Mutter“ aller
Sicherheitsnormen, die den gesamtheitlichen
probabilistischen Ansatz verfolgen.
Sie klassifiziert die Versagenswahrscheinlichkeiten
in <strong>Safety</strong> Integrity
Levels (SIL) 1–4, wobei SIL 4 die
höchsten Anforderungen darstellt.
In der Regel wird diese Norm durch
den Hersteller von Sicherheitsgeräten
als Prüfnorm herangezogen. Für
den Maschinenbauer werden die
Anforderungen und Maßnahmen
jedoch in den Normen EN 62061/
EN ISO 13849-1 anwenderorientierter
definiert.
EN 62061:2005
Die EN 62061 kann seit dem
1.1.2006 als harmonisierte Norm für
elektrische bzw. elektronisch program
mierbare Sicherheitstechnik in
Maschinen berücksichtigt werden. Sie
basiert auf der IEC 61508 und verwendet
die auf SIL 1–3 eingeschränkten
Level zur Klassifizierung. Zur
Vereinfachung der Zuverlässigkeitsberechnung
der Sicherheitsfunktion
definiert sie 4 Teilsystem-Architektu-
November 2006
November 2007
2006/42/EG
Januar 2010
Geltende Norm
November 2009
Geltende Norm
Geltende Norm
Geltende Norm
ren. Bei der Programmierung der
Sicherheits applikation stellt die EN
62061 bei den grafischen
Programmier sprachen wie Kontaktplan
(KOP) und Funktionsplan (FUP) eingeschränktere
Anforderungen als die IEC
61508.
EN ISO 13849-1:2006
Die EN ISO 13849-1 setzt auf den
bekann ten hardware-orientierten
Strukturen bzw. Kategorien der EN
954-1 auf, kombiniert diese jedoch
mit Versagenswahrscheinlichkeiten.
Im Gegensatz zur EN 62061 kann
die EN ISO 13849-1 auch für nicht
elektrisch/elektronische Systeme angewandt
werden. Die Anforderungen werden
in 5 Per formance Level (PL) gruppiert.
Die EN ISO 13849-1 beschränkt
sich ebenfalls auf einfache grafische
Programmiersprachen.
EN 61800-5-2:2007
Die EN 61800-5-2 ist eine Produktnorm
für elektrische Antriebe mit integrierten
Sicherheitsfunktionen. Die
Anforderungen basieren auf der IEC
61508 und drücken sich ebenfalls in
den <strong>Safety</strong> Integrity Level (SIL) 1–3 aus.

Österreich
Bosch Rexroth GmbH
Stachegasse 13
1120 Wien
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Tel. +43 1 9852540
Fax +43 1 9852540-1451
Bosch Rexroth GmbH
Industriepark 18
4061 Pasching
Österreich
Tel. +43 7221 605-0
Fax +43 7221 605-1221
Schweiz
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Hemrietstrasse 2
8863 Buttikon
Schweiz
Tel. +41 55 464-6111
Fax +41 55 464-6222
Bosch Rexroth Suisse SA
Av. Général Guisan 26
1800 Vevey 1
Schweiz
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Fax +41 21 63284-21
Die angegebenen Daten dienen allein der Produktbeschreibung.
Aufgrund stetiger Weiterentwicklung unserer Produkte kann eine Aussage
über eine bestimmte Beschaffenheit oder eine Eignung für einen bestimmten
Einsatzzweck aus unseren Angaben nicht abgeleitet werden. Die Angaben
entbinden den Verwender nicht von eigenen Beurteilungen und Prüfungen.
Es ist zu beachten, dass unsere Produkte einem natürlichen Verschleiß- und
Alterungsprozess unterliegen.
Deutschland
Bosch Rexroth AG
Vertrieb Deutschland
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Walter-Köhn-Straße 4d
04356 Leipzig
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Bosch Rexroth AG
Vertrieb Deutschland
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Walsroder Straße 93
30853 Langenhagen
Deutschland
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Fax +49 511 726657-95
Bosch Rexroth AG
Vertrieb Deutschland
Region West
Borsigstraße 15
40880 Ratingen
Deutschland
Tel. +49 2102 409-0
Fax +49 2102 409-406
Bosch Rexroth AG
Electric Drives and Controls
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97803 Lohr, Deutschland
Bgm.-Dr.-Nebel-Str. 2
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Fax +49 9352 40-4885
www.boschrexroth.com
Bosch Rexroth AG
Vertrieb Deutschland
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Waldecker Straße 13
64546 Mörfelden-Walldorf
Deutschland
Tel. +49 6105 702-3
Fax +49 6105 702-444
Bosch Rexroth AG
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Region Südwest
Siemensstraße 1
70736 Fellbach
Deutschland
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Fax +49 711 51046-125
Bosch Rexroth AG
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Region Süd
Landshuter Allee 8-10
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