Safety-Integrated Motion Control ermöglicht die Koexistenz von Sicherheit und Produktivität

Letztendlich ist das Ziel jedes Fertigungsvorgangs die Herstellung von Produkten. Entsprechend fokussieren Unternehmensziele oft auf Effizienz, Qualität und Produktivität. Während einige Unternehmen Sicherheit als notwendiges Übel oder, schlimmer noch, als kostspielige Produktivitätseinbuße betrachten, räumen erstklassige Hersteller Sicherheit als Priorität ein und verankern sie tief in der Unternehmenskultur. Zur Förderung ihrer Bemühungen können Bewegungssteuerungssysteme mit integrierten Sicherheitsfunktionen dazu beitragen, die Anlagen- und Bedienersicherheit zu verbessern und gleichzeitig die Produktivität zu steigern.

Was ist Bewegungssteuerung?

Bewegungssteuerungstechnologien, die in der gesamten Fertigungsindustrie eingesetzt werden, fungieren als Gehirn des Automatisierungssystems. Zusammen erzeugen mehrere Komponenten wie Mikrocontroller, speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) und Bewegungssteuerungen eine Bewegungssequenz, die Geschwindigkeit, Position und Drehmoment steuert.

Innerhalb eines Bewegungsautomatisierungssystems leitet ein Eingabegerät oder Softwareprogramm voreingestellte Anweisungen an die Bewegungssteuerung weiter. Der Motion Controller signalisiert dem Antrieb, der den Motor steuert. Basierend auf den Eingaben erzeugt der Motor dann eine Linear- oder Drehbewegung mit der angegebenen Geschwindigkeit und dem angegebenen Drehmoment. Darüber hinaus überwachen Bewegungssteuerungssensoren Geschwindigkeit, Drehmoment, Temperatur, Vibration und Strom, um sicherzustellen, dass der Betrieb wie vorgesehen abläuft.

Fortschritte bei der Bewegungssteuerung steigern Sicherheit und Produktivität

Traditionell wurden gefährliche Maschinen physisch bewacht, was bedeutete, dass die Bediener die Produktion anhalten mussten, um sich um ein Problem zu kümmern, was zu ungeplanten Ausfallzeiten führte. Schlimmer noch, um Ausfallzeiten zu vermeiden, waren Bediener oft versucht, die Maschine laufen zu lassen und die Barriere zu umgehen, was zu Verletzungen führte.

Um diese Szenarien zu vermeiden, können Maschinen über Hardware und elektromechanische Sicherheitskomponenten mit Sicherheitsfunktionen ausgestattet werden, die Geräte automatisch abschalten, wenn Gefahren erkannt oder Ereignisse ausgelöst werden. Beispielsweise kann eine Maschine zum Stillstand kommen, wenn der zugehörige Sicherheitslichtvorhang verletzt wird. Obwohl solche Schutzmaßnahmen notwendig sind, führen diese Ausfälle zu ungeplanten Ausfallzeiten und Produktivitätsverlusten, wenn Geräte oder Linien aufgrund erkannter Gefahren abgeschaltet werden. Darüber hinaus kann der plötzliche Stopp das Innere der Maschine sowie das zu handhabende Produkt verwüsten, was zu kostspieliger Wartung, Ausfallzeiten und Ausschuss führt. Während Sicherheitsvorrichtungen wie diese eine gründliche Arbeit zum Schutz der Bediener leisten, sind sie nicht in der Lage zu erkennen, ob das Auslöseereignis ein echter Notfall ist, der ein vollständiges Abschalten der Ausrüstung erfordert, eine Gefahr, die durch Verlangsamen der Maschinengeschwindigkeit vermieden werden könnte, oder ein Fehlalarm .

Auf der Suche nach einer Möglichkeit, die Maschinensicherheit zu integrieren, ohne die Produktivität zu beeinträchtigen, wurden sicherheitsintegrierte Bewegungssteuerungssysteme entwickelt. Hier werden Sicherheitsfunktionen nicht nachträglich zu Geräten hinzugefügt, sondern in den Antrieb, die Steuerungen oder die SPS des Bewegungssteuerungssystems integriert. Beispielsweise führt die antriebsintegrierte Sicherheitsfunktion eine kontinuierliche Sicherheitsüberwachung durch, um ein sicheres Stoppen des Antriebs ohne Unterbrechung der Hauptstromversorgung zu ermöglichen, was schnellere Neustarts und weniger Ausfallzeiten ermöglicht und gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit von Geräte- oder Produktschäden verringert. Grundlegende antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen können sicheres Stoppen, sicheres Bremsen und Bewegungsüberwachung umfassen.

Diese Art der integrierten Sicherheit kann über zentrale oder dezentrale Sicherheitssteuerungen erreicht werden. Bei der zentralisierten Steuerung ist die gesamte Anwendung in der Bewegungs- oder Logik-SPS enthalten. Dezentrale Sicherheitslösungen umfassen ferngesteuerte Sicherheits-SPS mit Sicherheitsanforderungen, die über programmierte Eingänge festgelegt werden.

Zu den Eingaben kann eine Sicherheitssequenz gehören, die steuert, wie die Maschine auf ein Auslöseereignis reagieren soll:Soll die Maschine vollständig anhalten oder mit einer bestimmten Geschwindigkeit langsamer werden? Was ist der erforderliche Zeitrahmen zwischen dem Triggerereignis und dem Stoppen oder Verlangsamen der Bewegung? Soll die gesamte Linie betroffen sein oder nur ein Gerät?

Während Sicherheitsfunktionen auf unterschiedliche Weise verpackt werden können, ist eines sicher:Die fortschrittlichen Fähigkeiten der heutigen sicherheitsintegrierten Bewegungssteuerungssysteme, angemessen auf ein Ereignis zu reagieren, bedeuten, dass Sicherheit und Produktivität problemlos nebeneinander bestehen können. Zu den Vorteilen der Integration einer sicherheitsintegrierten Bewegungssteuerung in das Automatisierungssystem gehören weniger Unfälle, eine längere Lebensdauer der Ausrüstung, weniger Ausschuss und eine höhere Gesamtproduktivität, da es weniger Unterbrechungen, weniger Ausfallzeiten und schnellere Neustarts gibt. Als Bonus neigen Mitarbeiter dazu, produktiver zu sein, wenn sie sich geschätzt fühlen.

Wenn die sicherheitsintegrierte Bewegungssteuerung nicht zur Steigerung von Produktivität und Sicherheit eingesetzt wird, können Hersteller möglicherweise nicht mehr mit der Konkurrenz mithalten. Bedenken Sie jedoch, dass allein die Integration eines sicherheitsintegrierten Bewegungssteuerungssystems in automatisierte Maschinen keine unfallfreie Anlage gewährleistet. Die Technologie muss in Verbindung mit einer Risikobeurteilung eingesetzt werden, die die Maßnahmen identifiziert, die ergriffen werden müssen, um Risiken für Personal und Ausrüstung zu vermeiden, sowie die möglichen Ereignisse, die die Sicherheitsfunktion auslösen könnten, und die Art und Weise, wie die Maschine reagieren sollte, bestimmt zu diesen Ereignissen, um Probleme zu vermeiden. Zusätzliche Komponenten wie Sicherheitsschalter und -relais, Verriegelungs-/Kennzeichnungsausrüstung, Sicherheitslichtvorhänge und andere Vorkehrungen können ebenfalls erforderlich sein, um alle entsprechenden Sicherheitsstandards und -vorschriften zu erfüllen.

Wenden Sie sich an einen JHFoster-Spezialisten, um mehr über die sicherheitsintegrierte Bewegungssteuerung und darüber zu erfahren, wie sie sowohl die Sicherheit als auch die Produktivität in Ihrer Einrichtung verbessern kann.