Logo Bihl+Wiedemann GmbH

Passive Sicherheit bis SIL3/PLe:

Einfache & kostengünstige Alternative mit Bihl+Wiedemann

Passive Sicherheitstechnik – eine kostengünstige Alternative

Maschinensicherheit lässt sich grundsätzlich auf unterschiedlichen Wegen erreichen: Bei den Feldbuslösungen gewinnt die passive Sicherheit zunehmend an Bedeutung – vor allem aufgrund damit verbundener Kostenvorteile und geringerer Komplexität.

 

Was sind Voraussetzungen für die passive Sicherheit?

Um passive Sicherheit herzustellen, muss die Energieversorgung für Kommunikation und Sensorik galvanisch von der Aktorik getrennt sein. Entsprechend sind ASi und AUX bei den Modulen von Bihl+Wiedemann getrennt. Und da bei ASi auch die Profilkabel getrennt voneinander verlegt werden können – wobei das gelbe ASi Kabel Steuersignale und Energie überträgt und das schwarze Profikabel die Hilfsenergie – ist sogar eine Sicherheit bis SIL3 bzw. PLe erreichbar.

 

Was ist das Besondere an passiver Sicherheit?

Was unterscheidet passive Sicherheitstechnik von klassischen Feldbuslösungen für funktionale Sicherheit? Bei klassischen Feldbuslösungen benötigt man für jeden Aktuator einen sicheren Ausgang. Der Vorteil: Alle Aktuatoren lassen sich einzeln sicher abschalten. Aber oft ist diese maximale Flexibilität gar nicht erforderlich, weil es gilt, zeitgleich ganze Gruppen von Aktuatoren sicher abzuschalten. In diesem Fall ist passive Sicherheit eine gute und kostengünstige Alternative. Denn viele sichere Ausgänge erhöhen stark die Gesamtkosten der Applikation. Bei der passiven Sicherheit lassen sich alle Ausgänge einzeln unsicher abschalten und steuern oder im Bedarfsfall mit einem einzigen sicheren Ausgang ganze Gruppen von Aktuatoren sicher abschalten.

Applikationsbeispiele für passive Sicherheit

Vorteile von passiver Sicherheit mit Bihl+Wiedemann

    Sicherheit
    bis SIL3/PLe

    Das gelbe ASi Profilkabel für Steuerungssignale und Energie, sowie das schwarze Profilkabel für Hilfsenergie, so kann sichergestellt werden, dass alle angeschlossenen Aktuatoren beim Abschalten der Hilfsenergie nicht mehr versorgt werden. Sicherheit bis SIL3/PLe ist somit kein Problem. Diese Sicherheitsstufe ist bei 4-adrigen Rundkabel-Lösungen nur unter großem Aufwand erreichbar.

    Sinkende Hardwarekosten

    In sicherheitstechnischen Applikationen ist normalerweise für jeden Aktuator ein separater kostspieliger sicherer Ausgang notwendig. Bei passiver Sicherheit lässt sich dagegen für jeden Aktuator zum betriebsmäßigen Schalten ein kostengünstiger Standardausgang verwenden. Die sicherheitsgerichtete Abschaltung von Aktuatoren-Gruppen kann hier mit nur einen sicheren Ausgang realisiert werden.

    Sensorik stets auslesbar

    Das gelbe ASi Kabel überträgt ununterbrochen Steuersignale und Energie bis 8 A. Das bedeutet, dass bei Abschaltung der Hilfsenergie bzw. des schwarzen Profilkabels, die Sensorik auch im Sicherheitsfall auslesbar bleibt.

    Effiziente Energieversorgung

    Das schwarze Profilkabel überträgt je nach Leitungsquerschnitt 16 A oder 20 A – und damit deutlich mehr Energie als typische M12 Rundkabel-Lösungen. Dadurch lässt sich viel Strom bei einem geringen Meterpreis verteilen. Dies ist zum Beispiel ideal für IO-Link Lösungen und bei Motoren in der Fördertechnik. Erfahren Sie mehr zum Thema effiziente Energieversorgung.

    Einsparpotentiale durch passive Sicherheit

    Wenn Sie passive Sicherheit mit Bihl+Wiedemann umsetzen, profitieren Sie von weniger sicheren Ausgängen und von den Kostenvorteilen, die ASi bietet. Dank Profilkabel und Durchdringungstechnik sind die Verdrahtungskosten bei ASi deutlich günstiger als bei anderen Feldbussystemen Sie  sparen bis zu 68 Prozent. Denn Sie benötigen keine verschiedenen vorkonfektionierten Verbindungskabel und auch viel weniger teure Montagezeit. Lesen Sie hierzu unseren Verdrahtungskosten-Vergleich.

     

    Zum Verdrahtungskosten-Vergleich

    Produkte von Bihl+Wiedemann

    Für den einfachen Aufbau von passiver Sicherheit ist nur ein Sicherheitsmonitor mit lokalen Ausgängen in Kombination mit einer Kontakterweiterung notwendig. Das betriebsmäßige Schalten der Aktuatoren kann mit nicht sicheren Standardprodukten von Bihl+Wiedemann, die für die passive Sicherheit geeignet sind, erfolgen. Denn fast alle unseren neuen ASi-5 Module, z. B. die verschiedenen ASi-5 Module mit integriertem IO-Link Master, und viele unserer ASi-3 Module, erfüllen die Anforderungen für passive Sicherheit.

    Technische Voraussetzungen unbedingt prüfen

    Passive Sicherheit kann nur hergestellt werden, wenn folgende technische Voraussetzungen erfüllt sind:

     

    • Die sichere Abschaltung muss entsprechend den Anforderungen aus der Maschinenrichtlinie 2006/EG und Sicherheitsnormen wie der EN 13849-1 oder EN 62061 realisiert werden.
    • Die galvanische Trennung von passiv sicher geschalteten und anderen Potentialen muss immer sichergestellt, bzw. per Fehlerausschluss verhindert sein (z. B. geschützte Verlegung von Kabeln, geschützte Installation der passiv sicheren Geräte).

     

    Konkret bedeutet das für ASi Systeme: Am einfachsten ist es, wenn ausschließlich ASi Module - verbunden mit dem geschalteten Potential - verwendet werden, bei denen die Einhaltung der passiven Sicherheit explizit im Datenblatt angegeben ist. Außerdem sollte die Versorgung aller Module mit ASi und AUX getrennt über das gelbe und schwarze Profilkabel erfolgen.

    Versorgung über M12 Kabel

    Führung von passiv sicherem AUX und anderen Potentialen in gängigen Rundkabeln ist typischerweise nicht für passive Sicherheit ausgelegt – z. B. eine Versorgung mit ASi und AUX über eine M12-Steckverbindung. Denn ein Querschluss zwischen ASi und passiv sicherem AUX kann nicht ausgeschlossen werden.

     

    Je nach Applikation ist es dennoch möglich, durch eine genaue Sicherheitsbetrachtung der gesamten betroffenen Verkabelungsstrecke nachzuweisen, dass ein solcher Fehlerfall immer zu einem sicheren Zustand führt. Unter diesem Umstand ist auch weiterhin - trotz geschaltetem und ungeschaltetem Potential in einem gemeinsamen Rundkabel - die passive Sicherheit sichergestellt.

    Versorgung mit ASi und AUX über gängige M12-Steckverbindung ist typischerweise nicht passiv sicher

    Nutzung nicht passiv sicherer Module

    Ein einziges nicht passiv sicheres Modul, verbunden mit der geschalteten AUX Leitung, verhindert eine passiv sichere Struktur. Denn die einzelnen Module sind diesbezüglich als Gesamtsystem zu betrachten. Deshalb müssen alle verwendeten Module für passive Sicherheit qualifiziert sein.

     

    Je nach Applikation ist es dennoch möglich, durch eine genaue Sicherheitsbetrachtung der gesamten betroffenen Verkabelungsstrecke nachzuweisen, dass ein Fehlerfall immer zu einem sicheren Zustand führt. Unter diesem Umstand ist auch weiterhin - trotz Nutzung nicht passiv sicherer Module - die passive Sicherheit sichergestellt.

    Ein einziges nicht passiv sicheres Modul verbunden mit der geschalteten AUX Leitung verhindert eine passiv sichere Struktur

    Haben Sie Fragen zu Passiver Sicherheitstechnik von Bihl+Wiedemann?