SIMATIC Safe Kinematics
Höchste Sicherheit von Mensch und Maschine
Durch die Digitalisierung steigt der Automatisierungsgrad von Maschinen und Anlagen mit Auswirkungen auf die Produktionsprozesse. Hier werden immer mehr Handlingsaufgaben von Robotern mit hohen Anforderungen an Geschwindigkeit, Präzision und Wiederholgenauigkeit übernommen. Industrieroboter arbeiten häufig in einer Zelle, die durch einen Schutzzaun gesichert ist. Doch genügt das, um das Bedienpersonal ausreichend zu schützen? Nur mit entsprechendem Aufwand – und der kostet wertvollen Platz oder ist teuer. Die Alternative lautet SIMATIC Safe Kinematics: Die Software-basierte Lösung kann die Bewegung im mehrdimensionalen Raum von vordefinierten Kinematiken mit bis zu 12 interpolierenden Achsen fehlersicher überwachen.
Eine Alternative zu Schutzzäunen
Industrieroboter arbeiten häufig in Fertigungszellen, die von Schutzzäunen umgeben sind. So wird sichergestellt, dass Bedienpersonen die Gefährdungsbereiche innerhalb der Zellen nicht erreichen können. Klassische Schutzzäune sind oft trügerisch, da diese Kollisionen mit dem Roboter nicht standhalten.
Üblicherweise gibt es zwei Möglichkeiten hier Sicherheit zu gewährleisten:
1. Abstand
Der Schutzzaun muss so installiert werden, dass ein ausreichender Abstand zwischen Schutzzaun und Roboter besteht, damit der Roboter den Schutzzaun nicht erreichen und verformen kann und so das Bedienpersonal gefährdet. Daraus resultiert, dass der Flächenbedarf der Roboterzelle steigt und zudem die Kosten für den längeren Schutzzaun in Kauf genommen werden müssen.
2. Robuste Schutzzaunsysteme
Wenn der robuste Schutzzaun die statischen und dynamischen Kräfte des Roboters bei maximaler Betriebsgeschwindigkeit und Last zurückhalten kann, darf dieser Schutzzaun näher am Roboter installiert werden. Diese robusten Schutzzaunsysteme verursachen deutlich höhere Kosten im Vergleich zu einem klassischen Schutzzaun.
Mit der Software-basierten Lösung SIMATIC Safe Kinematics bietet Siemens jetzt eine weitere flexible Alternative an.
Voll integrierte und zertifizierte Software-basierte Lösung
Um die Sicherheit zu gewährleisten und die Effizienz von Maschinen zu steigern, ist ein sicheres Zusammenspiel zwischen dem Maschinenbediener und der Maschine notwendig.
Wie Sie dabei SIMATIC Safe Kinematics unterstützt und welche Vorteile Sie davon haben, erfahren Sie im Expertengespräch.
Funktionsweise
Die sichere Überwachung der Kinematik erfolgt im Programm einer fehlersicheren SIMATIC S7-1500 Steuerung mittels SIMATIC Safe Kinematics im Zusammenspiel mit dem Antriebssystem SINAMICS S120. Das komplette Engineering erfolgt durchgängig im TIA Portal.
Anwenderdefinierte serielle Kinematik mit bis zu 12 Gelenken
SIMATIC Safe Kinematics unterstützt die Überwachung von unterschiedlichen Kinematiken mit bis zu 12 interpolierenden Achsen. Dadurch wird eine Vielzahl an möglichen Applikationen unterstützt.
Sicherheit in mehr als einer Hinsicht
Ob Sie nun Arbeits-, Melde- und Schutzzonen definieren und überwachen wollen, oder die Geschwindigkeit einzelner Überwachungspunkte werkzeug- oder segmentbezogen, oder die Orientierung eines Flansches, SIMATIC Safe Kinematics bietet die entsprechende Funktionalität.
3D-Visualisierung
Die 3D-Visualisierung erleichtert nicht nur die Konfiguration der jeweiligen Sicherheitsfunktionen, sondern spart auch viel Zeit bei der Inbetriebnahme, Validierung und Diagnose.
Abnahmetest
Der Abnahmetest beinhaltet vordefinierte Testfälle zur Überprüfung und Abnahme der Safe Kinematics-Funktionen und unterstützt Sie dadurch bei der Erfüllung der Anforderungen zur Verifikation und Validierung nach EN ISO 13849-2 und EN 62061, sowie EN ISO 10218.
Der Abnahmetest:
- bietet Ihnen eine Auswahl vordefinierter Testfälle zur Überprüfung und Abnahme der Safe Kinematics-Funktionen
- protokolliert die Testergebnisse und generiert automatisch die Abnahmedokumentation – per Knopfdruck
- erlaubt die Erstellung von Screenshots mit einem Klick aus der 3D-Visualisierung heraus zur Dokumentation
- ermöglicht die Einbindung nahezu beliebiger Datenformate, z.B. Videos der Abnahme, Datenblatt
Nein, aber statt eines aufwändigen sicheren Schutzzaunes mit entsprechendem Platz- und Investionsbedarf genügt ein normaler Schutzzaun.
Mit SIMATIC Safe Kinematics kann man sicher verhindern, dass der Roboter mit dem Schutzzaun kollidiert. Sobald der Roboterarm die “Arbeitszone” verlässt wird dieser sofort stillgesetzt, so dass damit eine Kollision mit dem Schutzzaun verhindert wird. Es können also normale Schutzzäune verwendet werden und die Roboterzelle kann damit kompakter aufgebaut werden, weil die Schutzzäune näher am Roboter montiert werden können.
SIMATIC Safe Kinematics erfordert sichere Positionsinformationen aller Achsgelenke
Um eine Kinematik mit SIMATIC Safe Kinematics sicher überwachen zu können, benötigen Sie sichere Achspositionen der Kinematik. Hierfür empfehlen wir die antriebsbasierte Safety-Funktion Safe Position (SP) des SINAMICS S120, welche die sicheren Achspositionen via PROFIsafe zur F-PLC überträgt.
IEC- und ISO-Zertifizierungen von SIMATIC Safe Kinematics
SIMATIC Safe Kinematics ist nach
- SIL3 (IEC 61508),
- SILCL 3 (IEC 62061) und
- PL e / Kategorie 4 (ISO 13849-1)
zertifiziert.
Zudem unterstützt Sie SIMATIC Safe Kinematics bei der Umsetzung der Sicherheitsanforderungen Ihres Roboters nach EN ISO 10218.
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Securityhinweis
Um Anlagen, Systeme, Maschinen und Netzwerke gegen Cyber-Bedrohungen zu sichern, ist es erforderlich, ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu implementieren (und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von Siemens formen nur einen Bestandteil eines solchen Konzepts. Weitergehende Informationen über Industrial Security finden Sie unter:
