Wenige Barrieren zwischen Mensch und Maschine zu haben, ist praktisch, doch oft gewähren nur trennende Schutzeinrichtungen die erforderliche Sicherheit. Wie behalten Anwender die Effizienz im Blick?
Erich WagnerErichWagnerErich WagnerProduktmanager Sensors, Pilz GmbH & Co. KG
Veröffentlicht
Im Zuge des Re-Designs einer Papprollen-Schneidemaschine stand bei Brodbeck neben der Modernisierung von Steuerung und Elektronik auch eine neue Sicherheitslösung mit der Sicherheitszuhaltung PSENmlock an.Pilz GmbH & Co. KG)
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Während der Materialzufuhr, der Einrichtung der
Maschine oder auch bei der Wartung müssen Menschen direkt mit Maschinen interagieren – sie befinden sich deshalb in unmittelbarer Nähe
einer potenziellen Gefahrenstelle. Schutztürlösungen inklusive Zugangsberechtigungsmanagement
und dem dazugehörigen „digitalen Schlüsselbund“ bieten den notwendigen Schutz. Was
stellen diese als Automatisierungslösung bereit? Welche Sicherheitskonzepte sind
dabei berücksichtigt, um individuelle Schutzanforderungen mit den Vorgaben der
Effizienz in Einklang zu bringen?
Schutzanforderungen von einfach bis Personenschutz
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Schutztürsysteme sollen Safety-Funktionen
erfüllen und müssen dabei unterschiedliche Arten von Zuhaltung zuverlässig
abdecken: Von der „einfachen“ Prozesszuhaltung, die oft ausreicht, wenn die
Maschine nur eine kurze Nachlaufbewegung hat, bis hin zum Personenschutz, wenn die
Maschine nach dem Stopp noch nachläuft. Kurz: Die Schutztürüberwachung muss individuell
für jede Sicherheitsanforderung passgenau gewählt sein. Anwendern bieten sich
weitere Vorteile, wenn diese die „sichere Zuhaltung“ mit den „Funktionen von
Bedienelementen“ kombinieren.
Modulares Schutztürsystem von Pilz
In kompletten Schutztürsystemen wie von Pilz sind Module für die Zugangsberechtigung integriert.MTU / Pilz GmbH & Co. KG)
Dies ist auch der Ansatz des Safety-Experten Pilz:
Eine Auswahl an unterschiedlichen Komponenten zur Verfügung zu stellen, die in
ihrer Gesamtheit ein modulares Schutztürsystem abbilden. Im Pilz-System können Anwender
unter anderem zwischen den Sicherheitszuhaltungen PSENslock 2 und PSENmlock
wählen, wobei diese auch den Kern des modularen Schutztürsystems bilden.
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PSENslock 2 deckt die sichere Türüberwachung mit Prozesszuhaltung in einem ab,
PSENmlock und PSENmlock mini dagegen leisten die sichere Verriegelung und
Zuhaltung für den Personenschutz – und sind bis zur höchsten
Sicherheitskategorie Performance Level e, Kategorie 4 (EN ISO13849) einsetzbar.
Der Namenszusatz „modular“ kommt bei Pilz nicht von ungefähr: Damit sich auch
aktuelle Anforderungen an zukünftige Anwendungsfälle mit diesem System immer
wieder gut umsetzen lassen, baut Pilz sein Schutztürsystem regelmäßig durch
neue Module aus.
Die jüngste Erweiterung: die neuen Schutztürsysteme PSENmgate.
PSENmgate vereint als kompaktes Produkt eine Sicherheitszuhaltung mit
integrierten Bedienelementen in einem Gehäuse mit einem Steckverbinder. Sie
bieten damit mehr Platz für Bedienelemente wie beleuchtete Drucktaster und
Not-Halt. Im Blickpunkt hat Pilz hier Anwendungen, die einen größeren Umfang an
Bedienfunktionen an der Schutztür benötigen. Auch weitere Anwendungsfelder –
z.B. für die Verpackungstechnik, im Maschinenbau oder bei Roboterapplikationen
– sind mit dieser Variante möglich.
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Smarte Diagnose als Pluspunkt für die Safety
Mit
modular aufgebauten Schutztürsystemen können Anwender die Absicherung ihrer
Schutztür komplett individuell umsetzen und die Anforderungen passgenau auf unterschiedlichste
Applikationen abstimmen. Bei Pilz etwa stehen die passenden Bedieneinheiten
sowie eine optionale Fluchtentriegelung für begehbare Schutzeinrichtungen im
System bereit. Einen wirtschaftlichen Mehrwert bieten Schutztürsysteme auch durch
ihre integrierte Diagnose – längere Stillstände lassen sich damit verhindern.
Möglich
macht das die Reihenschaltung, über die etwa die Sensoren PSENslock 2, PSENmlock
oder auch die kompakte Sicherheitszuhaltung PSENmlock mini verfügen. Die schafft
Produktivitätsvorteile durch eine smarte Diagnose.
Im Pilz-System zum Beispiel
lassen sich erweiterte Diagnoseinformationen abrufen, wenn Anwender auch die
Diagnoselösung Safety Device Diagnostics nutzen. Geräteeigenschaften wie die
Artikel-, Produktversions- und Seriennummer sowie Statusinformationen wie der
Status der Sicherheitssensoren selbst oder der Zustand ihrer Ein- und Ausgänge
stehen damit transparent und schnell zur Verfügung.
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Zudem bringt die Safety
Device Diagnostics mit Blick auf die sichere Reihenschaltung weitere Vorteile: Ohne
sie würden mit der Anforderung der Entriegelungsfunktion alle in Reihe
geschalteten Schutztüren auf einmal aufgehen – mit allen möglichen
einhergehenden Risiken.
Mit der Diagnoselösung jedoch ist eine gezielte
Ansteuerung einzelner Sensoren möglich, beziehungsweise eine exakte Ver- oder
Entriegelung der Türen: Welche darf nach dem Abschalten entriegelt und geöffnet
werden? Das ist für Betreiber von Anlagen z. B. bei anstehenden Wartungsarbeiten
ein sicherheitsrelevanter Aspekt.
Im modularen Schutztürsystem von Pilz stehen unterschiedliche Komponenten zur Verfügung – von Sicherheitszuhaltungen bis hin zu Zubehör wie Türgriffen.Pilz GmbH & Co. KG)
Industrial Security als weiterer Schlüssel
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Ein Plus an Sicherheit ist möglich, wenn das
Thema Zugangsberechtigung gleich mitberücksichtigt wird. Umsetzen lässt sich
das über modular aufgebaute Schutztürsysteme, die die passenden Erweiterungen
Safety und Industrial Security in einem einzigen System zusammenbringen. Auf
diese Weise wird verhindert, dass Sicherheitsvorkehrungen unwissentlich oder
gewollt ausgehebelt werden.
Grundsätzlich sind es intuitive Bediensysteme, mit
denen Anwender die Security umsetzen können: Damit ausschließlich autorisierte Personen
Zugang zur Anwendung erhalten, sind in modernen Schutztürsystemen wie von Pilz
Module für die Zugangsberechtigung integriert, das heißt Schutztürüberwachung und
Zugangskontrolle sind miteinander kombiniert. Beispielsweise erfolgt die
Bedienung des modularen Schutztürsystems über eine Security-fähige Taster-Unit:
Die Bedieneinheit PITgatebox stellt verschiedene vorkonfigurierte Varianten mit
Kombinationen aus Drucktastern, Schlüsselschaltern und Not-Halt-Tastern für
Aktivieren, Stoppen oder Quittieren zur Verfügung. Schutztürsysteme kann sie so
sicher ansteuern.
Auch die Ausleseeinheit für das
Berechtigungsmanagement ist optional bereits in dieser Bedieneinheit
integriert. Die individuelle Berechtigung gibt es auf einem codierten
RFID-Schlüssel, mit dem sich das Bedienpersonal an der Schutztür authentifiziert.
Im Pilz-System wird der Schlüssel im sogenannten PITreader, der Ausleseeinheit,
ausgelesen und der Zugang bei entsprechender Berechtigung ermöglicht. Ein
klarer Security-Vorteil, denn je nach Qualifikation und Aufgabe des Bedienpersonals
kann sichergestellt werden, dass nur ein autorisierter Personenkreis Zugang zur
Anlage erhält. Das macht deutlich: Wenn Security neben Safety durch das
Schutztürsystem abgedeckt ist, dann schützt das die Maschine gegen
Fehlbedienung oder Manipulation und verhindert ungewollte Stillstandszeiten.
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Türenmanagement „komplett“ denken
Anwendern bieten sich also immer dann
Vorteile, wenn sie komplette Systeme für die Schutztürabsicherung nutzen. State
of the Art ist, wenn diese die klassische „sichere Zuhaltung“ mit den
„Funktionen von Bedienelementen“ kombinieren. Im modularen Schutztürsystem von
Pilz z.B. vereint das sichere Schutztürsystem PSENmgate die klassische
Sicherheitszuhaltung (PSENmlock) mit den Bedienelementen einer Bedieneinheit (Taster-Unit
PITgatebox) zu einer kompakten Lösung. Deren Kernkompetenz „sichere Zuhaltung“ schützt
sowohl an begehbaren Schutztüren als auch an Hauben und Klappen den Prozess sowie
auch den Bediener umfassend, beispielsweise bei umhausten Roboterapplikationen.
Fazit: Für komplette Türanwendungen bieten
sich modular aufgebaute Schutztürsysteme an. Mit solchen modular aufgebauten Systemen
können Anwender ihre Applikation flexibel und individuell umsetzen – denn einzelne
Komponenten sind durchgängig miteinander kombinierbar. Ergänzen modulare
Systeme die Schutztürüberwachung zusätzlich mit einer Zugangskontrolle, dann
entstehen individuelle Schutztürlösungen, die den Zugang zur Maschine effizient
sowie safe und secure gestalten.
FAQ - Schutztüren/Sicherheitstüren
Was sind Sicherheitstüren an Maschinen?
Sicherheitstüren sind spezielle Schutzeinrichtungen, die den
Zugang zu Gefahrenbereichen von Maschinen kontrollieren. Sie verhindern, dass
Personen während des Betriebs in gefährliche Zonen gelangen können. Beim Öffnen
wird die Maschine automatisch gestoppt oder in einen sicheren Zustand versetzt.
Welche Arten von Sicherheitstüren gibt es?
Es gibt verriegelte Schutztüren mit Zuhaltung, die sich
während des Betriebs nicht öffnen lassen, sowie Schutztüren mit
Positionsschaltern ohne Zuhaltung. Weitere Varianten sind Schiebetüren,
Schwenktüren oder auch Klappen, je nach Maschinentyp und Platzverhältnissen.
Wann müssen Sicherheitstüren eingesetzt werden?
Sicherheitstüren sind erforderlich, wenn Maschinenbereiche
mit Gefahren wie beweglichen Teilen, hohen Temperaturen oder anderen Risiken
zugänglich sind. Die Maschinenrichtlinie und die Gefährdungsbeurteilung
bestimmen die Notwendigkeit solcher Schutzeinrichtungen.
Wie funktioniert die Verriegelung von Sicherheitstüren?
Sicherheitsschalter oder berührungslose Sensoren erkennen
die Position der Tür und geben ein Signal an die Maschinensteuerung. Bei
geöffneter Tür wird der Maschinenbetrieb unterbrochen oder verhindert.
Zuhaltungen halten die Tür zusätzlich mechanisch verschlossen, bis alle
Gefahren abgeklungen sind.
Welche Normen gelten für Sicherheitstüren?
Die wichtigsten Normen sind die EN ISO 14119 für
Verriegelungseinrichtungen und die EN ISO 13849-1 für sicherheitsbezogene
Steuerungsteile. Diese definieren Anforderungen an Konstruktion,
Funktionssicherheit und erforderliche Performance Level.
Dürfen Sicherheitstüren überbrückt werden?
Eine Überbrückung ist grundsätzlich nur zu Wartungs- oder
Einrichtarbeiten unter strengen Bedingungen erlaubt. Dabei müssen besondere
Betriebsarten mit reduzierten Geschwindigkeiten aktiviert und von befugtem
Personal überwacht werden. Eine dauerhafte Überbrückung ist verboten und kann
zu schweren Unfällen führen.
Wie oft müssen Sicherheitstüren geprüft werden?
Sicherheitstüren müssen bei der Inbetriebnahme, nach
Veränderungen und in regelmäßigen Abständen geprüft werden. Die
Betriebssicherheitsverordnung schreibt mindestens jährliche Prüfungen durch
befähigte Personen vor. Zusätzlich sollten tägliche Sichtkontrollen durch das
Bedienpersonal erfolgen.