Das Sicherheitsschaltgerät PSR-MM35 erlaubt die Umsetzung effizienter Safe-Motion-Lösungen, die sich gleichermaßen für stationäre als auch mobile Maschinen eignen. Zu diesem Zweck sind die Sicherheitsfunktionen STO (Safe Torque Off), SLS (Safely Limited Speed), SSM (Safe Speed Monitor) und SSR (Safe Speed Range) in den Drehzahlwächter integriert. Mit dem Gerät wird die direkte, sensorlose und sichere Bewegungsüberwachung noch mehr als bisher zu einer technisch und wirtschaftlich überzeugenden Alternative gegenüber berührungslosen, rotativen und linearen Sicherheitssensoren.
Bei der Realisierung von Safe-Motion-Konzepten bedeuten weniger Komponenten auch weniger Komplexität. Eine einfach einbaubare und direkt am Antrieb messende Bewegungsüberwachung, die keine externen Geber benötigt, erlaubt den Maschinenbauern und Integratoren ein beherrschbares Engineering bei der Implementierung von Sicherheitsfunktionen. Als weitere Anforderungen an Geräte zum sensorlosen sicheren Antriebsmonitoring sind ein reduzierter Platzbedarf, eine intuitive Konfigurationsoberfläche, schnelle Inbetriebnahme des Safe-Motion-Ansatzes sowie eine hohe mechanische Robustheit und elektromechanische Störfestigkeit zu nennen. Lösungen, die diesen Ansprüchen gerecht werden, resultieren über den eigentlichen Sensorverzicht hinaus in signifikanten Kosteneinsparungen. Der sichere Drehzahlwächter PSR-MM35 erweist sich daher zugleich als Trendsetter und Stand der Technik, wenn es darum geht, die Bewegungen und den Stillstand von Antrieben und Achsen ohne ‚Sensorik-Ballast‘ sicher zu überwachen.
Robust und zuverlässig
Beim sensorlosen Monitoring von Antrieben auf sichere Geschwindigkeit bedient sich der PSR-MM35 des physikalischen Prinzips der Messung von Drehfeldern, wie sie in Wechsel- und Drehstrommotoren fortlaufend um deren Rotationsachsen entstehen. Das Sicherheitsschaltgerät wertet das Drehfeld zweikanalig aus und kann anhand der Messwerte die Drehzahlen und Drehzahlbereiche elektrischer Antriebe sensorlos überwachen. Diese Form der direkten Analyse der Bewegungsinformationen von Kinematiken zeigt sich gerade unter raueren industriellen Einsatzbedingungen als robust und zuverlässig. Dies, weil weder mechanische Störfaktoren – wie Schwingungen, Schocks oder Vibrationen – noch elektromagnetische Felder die Drehfeldmessung beeinflussen. Berührungslose, rotative oder lineare Sicherheitssensoren hingegen sind solchen äußeren Umwelteinflüssen oftmals direkt ausgesetzt. Zudem erreichen sie nicht immer den höchsten Sicherheitsintegritätslevel (SIL) respektive den höchsten Performance Level (PL).
Im Gegensatz dazu erfüllt der sensorlose Drehzahlwächter PSR-MM35, der als 12,5mm schmales Hutschienenmodul kaum Platz im Schaltschrank benötigt, mit SIL3 und PLe besonders hohe Sicherheitsanforderungen. Für das sichere Stillsetzen aus dem Automatikbetrieb einer Maschine oder einer mobilen Einheit sowie die sichere Geschwindigkeitsüberwachung bei Einricht-, Rüst- oder Servicearbeiten hat Phoenix Contact die Safe-Motion-Sicherheitsfunktionen STO, SLS, SSM und SSR in den Drehzahlwächter integriert.
Funktionen für eine hohe Sicherheit
Erkennt die direkte Bewegungsüberwachung des PSR-MM35 einen Fehler, beispielsweise das Über- oder Unterschreiten von Drehzahlen oder das Verlassen eines definierten Drehzahlbereichs, aktiviert das Gerät die Sicherheitsfunktion STO (sicher abgeschaltetes Moment). Dabei wird der Antrieb in den sicheren Zustand versetzt und für ein automatisches Anlaufen oder Wiederanlaufen gesperrt.
Um beim Einrichten oder Warten einer Maschine mögliche Verletzungsrisiken auszuschließen, wird die Betriebsgeschwindigkeit über den Antriebsregler so gesenkt, dass ein manuelles Eingreifen in den Gefahrenbereich möglich ist. Überschreitet die Maschine die verminderte Geschwindigkeit, schaltet die in den PSR-MM35 eingebaute Sicherheitsfunktion SLS den Antrieb sicher ab. In der Praxis bietet die Funktion über den Aspekt der Sicherheit einen wesentlichen Vorteil: Bei Arbeiten an einer Maschine muss diese nicht notwendigerweise komplett gestoppt werden, sondern kann bei verringerter Geschwindigkeit weiterlaufen. Dies unterstützt eine optimale Verfügbarkeit und Produktivität von Prozessen.
Die Sicherheitsfunktion SSM detektiert, ob die Drehzahl eines Antriebs einen festgelegten Grenzwert unterschreitet. Angewendet wird SSM etwa zum Monitoring mechanisch trennender Schutzeinrichtungen an Maschinen, die über durch Türen oder Hauben geschützte Zutritts- oder Eingriffsöffnungen verfügen. Die Drehzahlüberwachungsfunktion SSR ermöglicht einen Geschwindigkeitskorridor. Definierte Minimal- und Maximalgeschwindigkeiten können damit gleichzeitig kontrolliert werden.
Fazit
Die Funktionen des Drehzahlwächters PSR-MM35 eröffnen die Chance für neue sensorlose Konzepte zur sicherheitsgerichteten Überwachung elektrischer Antriebe. Zugleich stellt das Sicherheitsschaltgerät eine geeignete Ergänzung des Safe-Motion-Portfolios von Phoenix Contact dar, das mit dem Stillstandswächter PSR-MM25 zur sensorlosen Stillstandsüberwachung sowie dem kombinierten Drehzahl- und Stillstandswächter PSR-MM30 alle Optionen für eine sensorlose Bewegungsüberwachung von Antrieben und Achsen erlaubt.