Integrierte Sicherheitssysteme eliminieren nicht nur die Notwendigkeit eines separaten Sicherheitscontrollers, sondern nutzen auch eine einzige Programmiersoftware. Dadurch entfällt das Schreiben und Koordinieren mehrerer Programme für verschiedene Controller, was die Anwendungsprogrammierung vereinfacht und Schulungs- und Supportkosten senkt.
CIP Safety ermöglicht Integration.
Mit der Einführung von CIP Safety wurde ein weiterer wichtiger Schritt in der Entwicklung integrierter Sicherheitssysteme getan. Transparente Kommunikation war in der Vergangenheit praktisch unmöglich, da kein Netzwerk Sicherheits- und Standardsteuerungssysteme integrieren und gleichzeitig einen transparenten Datentransport zwischen mehreren physischen Anlagennetzwerken ermöglichen konnte. Dies änderte sich mit dem Common Industrial Protocol (CIP), einem Anwendungsprotokoll für industrielle Netzwerke, das auf dem physischen Netzwerk basiert. Das CIP-Protokoll bietet eine Reihe gemeinsamer Steuerungs-, Konfigurations-, Erfassungs- und Verteilungsdienste für alle CIP-, DeviceNet-, ControlNet- und EtherNet/IP-Netzwerke.
Früher konnte ein Sicherheitsereignis in einem Maschinenteil zum Stillstand der gesamten Maschine führen, da das Standardsystem das Ereignis nur unzureichend erkannte. CIP Safety ermöglicht die gleichzeitige Nutzung von Steuerungs- und Sicherheitssystemen im selben Netzwerk und den Datenaustausch zwischen Sicherheits- und Standardanwendungen. So können Ingenieure beispielsweise eine „Zonensteuerung“ durchführen, bei der eine Maschinenzone in einen sicheren Zustand versetzt wird, während die anderen Zonen weiterlaufen.
CIP Safety macht zudem die Installation teurer und oft wartungsintensiver Gateways zwischen den einzelnen Netzwerken überflüssig. Vor der Entwicklung von Sicherheitsnetzwerken mussten Ingenieure in der Regel kleinere Systeme verwenden oder deren Leistungsanforderungen reduzieren, da die Integration von Verriegelungseinrichtungen und relaisbasierter Sicherheitslogik in ein komplettes Automatisierungssystem schwierig war. Heute können Ingenieure ihre Geräte in Segmente des physischen Netzwerks integrieren und den Informationsfluss zwischen Sicherheits- und Standardanwendungen zwischen Geräten und Steuerungen ermöglichen.
Die nächste Generation der Sicherheitssteuerung. Kompaktes GuardLogix.
Jüngste Entwicklungen im Bereich integrierter Sicherheit nutzen die Vorteile einer gemeinsamen Steuerungsplattform und erweitern diese auf kompaktere und skalierbare Bauformen. Dies bietet Anwendern mehr Flexibilität bei der Gestaltung und ermöglicht die Anwendung integrierter Sicherheitsfunktionen in einem breiteren Anwendungsspektrum, darunter viele Anwendungen im mittleren Leistungsbereich, für die ein größerer Controller bisher überdimensioniert oder zu teuer gewesen wäre.
Die programmierbare Automatisierungssteuerung (PAC) Compact GuardLogix von Allen-Bradley bietet höchste Integration durch die Ausführung aller Maschinensteuerungsfunktionen, einschließlich Antriebs-, Bewegungs- und Hochgeschwindigkeits-Sequenzsteuerung, und gleichzeitig durch die Ausführung von Sicherheitsfunktionen gemäß SIL 2 und SIL 3. Compact GuardLogix ist ideal für mittelgroße Anwendungen und bietet Sicherheitsfunktionen, die bisher nur in größeren, integrierten Systemen verfügbar waren. Die
integrierte Sicherheit bietet zudem die Vorteile einer gemeinsamen Programmierumgebung und trägt so zur Reduzierung von Zeit und Kosten bei Design, Konfiguration, Inbetriebnahme und Wartung bei. Da ein einziges Softwareprogramm sowohl Sicherheits- als auch Standardfunktionen verwaltet, müssen Ingenieure die Trennung von Standard- und Sicherheitsspeicher nicht mehr manuell verwalten oder sich Gedanken über die Partitionierung der Logik zur Isolierung der Sicherheit machen.
Einfachere Konstruktionen:
Diese Vorteile hinsichtlich der Produktivität veranlassten Amcor, einen globalen Hersteller von Verpackungsprodukten, in seinem Aluminiumdosenwerk im australischen Revesby eine neue, integrierte Sicherheitslösung einzuführen. Zuvor waren die Standardsteuerungen der elf Maschinen zur Dosenherstellung und -veredelung über ein festverdrahtetes Sicherheitskontrollsystem miteinander verbunden. Jetzt werden sie von elf integrierten Sicherheitssteuerungen geregelt.
Eine Ethernet/IP-Verbindung ermöglicht die Verriegelung der Maschinen und verbindet die integrierten Sicherheitssteuerungen mit dem SCADA-System (Supervisory Control and Data Acquisition) des Werks. Die Kombination aus verteilten E/A-Schnittstellen und einem CIP-Sicherheitsnetzwerk trug dazu bei, Installationszeit und Verkabelungsaufwand vor Ort zu reduzieren.
Die integrierte Entwicklungsumgebung erlaubte es den Ingenieuren, den Standard- und den Sicherheitssteuerungscode parallel zu entwickeln und so erheblich Zeit zu sparen. Da die integrierte Steuerungsarchitektur bereits konfiguriert ist, gestaltet sich die Entwicklung und Erweiterung des Systems deutlich einfacher.
Verbesserte Kontrolle und Konsistenz:
Neue Software-Tools wie hochintegrierte Add-on-Anweisungen (AOIs) tragen zu noch präziseren und effizienteren Sicherheitssystemen bei. AOIs kapseln Code, der sich einfach vorab validieren und wiederverwenden lässt. Dies fördert die Konsistenz über Projekte hinweg, vereinfacht das Debuggen und die Fehlersuche und minimiert das Risiko von Programmierfehlern.
Diese hochintegrierten AOIs verwenden eine Signaturfunktion, um Entwicklern zu helfen, ihre Daten vor versehentlichen oder absichtlichen Änderungen zu schützen. Die Signaturfunktion ermöglicht es ihnen, festzustellen, ob eine AOI-Definition geändert wurde. Diese Versionskontrollfunktion ist in stark regulierten Branchen, in denen Hersteller Konsistenz gewährleisten müssen, um regulatorische Anforderungen zu erfüllen und geistiges Eigentum zu schützen, von entscheidender Bedeutung.
Die Zukunft integrierter Sicherheit liegt in mehr Optionen und größerer Flexibilität bei der Anwendung von Sicherheitstechnologien, um spezifische Anforderungen zu erfüllen. Da Sicherheits- und Standardkomponenten zunehmend nahtlos in die Entwicklung von Steuerungssystemen integriert werden, wird die Implementierung von Sicherheit von einer separaten Disziplin zu einem natürlicheren, parallelen Bestandteil des Entwicklungsprozesses. Diese Innovationen tragen wiederum dazu bei, die Sicherheit von Personal und Maschinen zu gewährleisten und den Nettogewinn zu steigern.
Autor:
Rockwell Automation
