INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2024

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ROBUSTE SENSORIK PLUS NEUE AUSWERTEEINHEIT ABSOLUT SICHER AUF DER X-ACHSE Mit steigendem Automatisierungsgrad in Produktion und Logistik wächst die Zahl der Anwendungen, in denen eine sichere Absolutposition benötigt wird. Die dafür vorgeschriebene Redundanz mündet oft in hochkomplexer Technik, deren Integration und Betrieb großen Aufwand erfordern. Sensoren bieten hier in der Kombination mit einer neuen Auswerteeinheit deutlich einfachere Lösungen. Mit den Geräten lassen sich SIL 3 und PL e mit minimalem Integrationsaufwand erreichen. 22 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2024/02 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK Wo sich Menschen und Maschinen im selben Arbeitsbereich bewegen, schreibt die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG umfassende Schutzmaßnahmen vor. Weltweit gelten ähnliche Vorgaben, um Personen im Umfeld autonom agierender Maschinen zu schützen und zugleich Sachschäden zu verhindern. Die sichere Absolutpositionierung bei linear- oder schienengeführten Systemen gehört daher in vielen Anwendungen zu den grundlegenden Voraussetzungen. Zur sicheren Positionsüberwachung werden re dundante Systeme benötigt, die einen Abgleich zwischen unterschiedlichen Sensoren und Technologien vornehmen. Herkömmliche Systeme sind häufig komplex und kostspielig. Die Kombination aus der Auswerteeinheit Safe Evaluation Unit PUS mit einem Positioniersystem des Typs SafePXV oder WCS reduziert die Komplexität und den Integrationsaufwand durch vorgefertigte Konzepte. MEHRFACH REDUNDANTE TECHNOLOGIE DIE ABSOLUTPOSITIONIERUNG BIS ZU SIL 3/PL E ERFOLGT MIT NUR EINEM EINZIGEN SENSOR Das berührungslose Absolutpositioniersystem SafePXV bis zu SIL3/PLe ist für lineargeführte, hochdynamische Applikationen wie Elektrohängebahnen, Schub-Skidanlagen oder Regalbediengeräte ausgelegt mit millimetergenauer Positionierung über Strecken bis zu 10 km. Im Gegensatz zu herkömmlichen Technologien kommt es mit nur einem kameragestützten Sensor aus, da es über mehrstufige intrinsische Redundanz verfügt. Das reduziert den Bedarf an Hardware ebenso wie den Aufwand für die Systemintegration. Die Kamera ist auf ein Kunststoffband oder bedruckte, robuste Metallcodeleisten mit dreifarbigen DataMatrix-Codes gerichtet, das mit seiner selbstklebenden Rückseite leicht zu verlegen ist. Die Codes sind für gute Erkennbarkeit mit einer Abmessung von 15 × 15 mm überdurchschnittlich groß formatiert. Die Kamera ist mit je einem roten und einem blauen LED-Ring ausgestattet, die in einem sicherheitsbewerteten Ablauf getrennt blitzen. So erfasst der Sensor immer nur einen Teil der farbigen DataMatrix- Codes – im blauen Licht die roten und schwarzen, im roten Licht die blauen und schwarzen Felder. Diese optischen Signale werden von einem sicheren Algorithmus miteinander abgeglichen, was einer unabhängigen Plausibilitätsprüfung entspricht. Stimmt die Auswertung der erhobenen Bildinformation nicht mit der erfassten Position überein, wird eine Fehlfunktion gemeldet und die Sicherheitsschaltung ausgelöst. Da die beiden LED-Ringe direkt durch die sichere Auswerteeinheit angesteuert werden, wird automatisch auch die korrekte Funktion der Kamera-Software überprüft. Für die Bestimmung der Position auf der x-Achse genügt ein einziger DataMatrix- Code. Die Positionsdaten können selbst bei kompromittierten 01 Das mehrfach redundante SafePXV- System: Codeband mit mehrfarbigen Codes, Sensor mit Kamera und Bandabschnitten auf 0,2 mm genau ausgegeben werden. Die Posi- zweifarbigem LED-Ring sowie sicherer Auswerteeinheit tionsbestimmung ist mit diesen Vorkehrungen bereits durch Mehrfachredundanz abgesichert. Das Codeband bietet die größte auf dem Markt verfügbare Streckenlänge. ROBUSTES OUTDOOR-SYSTEM Das Messprinzip des Weg-Codier-Systems WCS wurde für eine zuverlässige Absolutpositionierung im Außenbereich für exakte Positionierung auf Streckenlängen bis 314,5 m entwickelt. Die 70 mm breite, hochkant stehende Codeschiene aus Kunststoff oder Metall ist hier mit Aussparungen versehen. Sie kann an Steigungen ebenso wie in Kurven platziert werden, auch Unterbrechungen und Weichen sind möglich. Im U-förmigen Lesekopf fällt das Licht einer leistungsstarken LED-Reihe auf der einen Innenseite durch die Ausstanzungen auf den gegenüberliegenden photoelektrischen Sensor. Ein rund 10 cm langer Abschnitt des Schienen-Codes wird so nach dem Prinzip der Lichtschranke unter Ausschluss jeder Fremdlichteinwirkung erfasst. Bei einer Fahrgeschwindigkeit von bis zu 12,5 m/s ermittelt der Lesekopf aufgrund der gestanzten Codes in Echtzeit alle 0,8 mm einen neuen absoluten Positionswert. Rauch, Staub, extreme Temperaturen und Witterungseinflüsse beeinträchtigen die Erkennung nicht. Weniger Ein grüner Fußabdruck für Ihr Prüflabor – CO 2 sparen durch Modernisierung www.zwickroell.com/nachhaltigkeit www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2024/02 23
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