{"id":2612,"date":"2021-11-22T12:14:24","date_gmt":"2021-11-22T11:14:24","guid":{"rendered":"https:\/\/linmot.com\/de\/?p=2612"},"modified":"2023-05-15T13:48:58","modified_gmt":"2023-05-15T11:48:58","slug":"funktionale-sicherheit-fuer-industrielle-linearmotoren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/linmot.com\/de\/blog\/funktionale-sicherheit-fuer-industrielle-linearmotoren\/","title":{"rendered":"Funktionale Sicherheit f\u00fcr industrielle Linearmotoren"},"content":{"rendered":"

Sicheres Antriebssystem im Standardformat – Bislang waren Maschinenbauer beim Einsatz dynamischer Linearmotoren hinsichtlich der Gew\u00e4hrleistung der funktionalen Sicherheit weitgehend auf sich selbst gestellt. Jetzt steht erstmals ein Komplettpaket zur Verf\u00fcgung, das diesen Schritt f\u00fcr Anwender deutlich vereinfacht: Der Linearmotorhersteller LinMot hat Sicherheitsmerkmale und einige neue Zusatzfunktionen direkt in Motor und Regler integriert und dabei auf eine Baugleichheit zu bislang bestehenden Produkten geachtet. Damit k\u00f6nnen sowohl neue als auch schon existierende Maschinenkonzepte gleicherma\u00dfen von den zahlreichen Vorteilen einer integrierten Sicherheitstechnik profitieren.<\/strong><\/p>\n

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Insbesondere Produzenten von Handhabungs- und Montagetechnik, Verpackungsmaschinen sowie L\u00f6sungen zur Laborautomation aber auch vieler anderer Produkte sch\u00e4tzen Linearmotoren wegen ihrer Flexibilit\u00e4t und Dynamik. Gleichzeitig stellen die beim Betrieb der Motoren auftretenden hohen Beschleunigungen und Kr\u00e4fte aber auch eine potenzielle Gefahr f\u00fcr das Bedienpersonal und die Maschinen selbst dar. Betroffene Antriebe m\u00fcssen daher wirksam abgeschirmt oder von Sicherheitstechnik \u00fcberwacht und bei einem Notereignis von ihr in einen sicheren Zustand gebracht werden, um Risiken im laufenden Betrieb zu minimieren und den Anforderungen der aktuellen Maschinenrichtlinie Gen\u00fcge zu tun.<\/p>\n

Die von Linearmotoren erreichbaren hohen Verfahr- und Beschleunigungswerte stellen die konventionelle Sicherheitstechnik jedoch in der Praxis vor kaum l\u00f6sbare Herausforderungen. Zu den g\u00e4ngigsten und grundlegendsten Sicherheitsfunktionen geh\u00f6rt etwa das Trennen des Motors von der Stromversorgung (Safe Torque Off, STO). Je nach zu schaltender Leistung und verwendetem Relais differiert die daf\u00fcr erforderliche Abschaltzeit. Sie liegt bei den im allgemeinen Maschinenbau verwendeten Motoren durchaus im Bereich von 20 bis 50 ms. Dies ist f\u00fcr Rotationsmotoren und die einfachsten STO-Funktionen, bei denen auf die Freigabe der Schutzt\u00fcr gewartet wird. im Normalfall ausreichend. Bei den dynamischeren Linearmotoren stellen diese langen Abschaltzeiten hinsichtlich der Safety jedoch ein Problem dar, da die Motoren bei den meisten funktionalen Sicherheitsfunktionen, wie Save Limited Speed, auch im sicheren Zustand bestromt sind und sie innerhalb von k\u00fcrzester Zeit bereits hohe Verfahrgeschwindigkeiten entwickeln k\u00f6nnen. Es sind daher deutlich k\u00fcrzere Reaktionszeiten erforderlich, um das geforderte Sicherheitsniveau zu erreichen. Daf\u00fcr ist die Integration der erforderlichen Sicherheitsfunktion direkt in den Regler Voraussetzung. LinMot hat daher eine entsprechende integrierte Sicherheitsl\u00f6sung f\u00fcr seine Linearmotoren mit kleinstm\u00f6glichen Reaktionszeiten entwickelt und beim T\u00dcV Nord zertifizieren lassen.<\/p>\n

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Neue Drives-Serie C1251<\/a> mit integrierten Funktionalen Sicherheitsfunktionen.<\/p>\n

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Zertifiziertes Safety-Gesamtpaket f\u00fcr Linearmotoranwendungen<\/h2>\n

Ende des Jahres 2021 startet der Hersteller von industriellen Linearmotorsystemen mit der Markteinf\u00fchrung dieser neuen Servo-Drive-Serie C1251 mit integrierter Sicherheitstechnik. Zeitgleich bietet das Unternehmen die bekannten Linearmotoren der Serie P01 mit sicherem Gebersystem an. Zusammen bilden sie ein durchg\u00e4ngiges, zertifiziertes Gesamtpaket.<\/p>\n

Damit steht Anwendern von Linearmotoren erstmals ein sicheres Antriebssystem zur Verf\u00fcgung, wie es im Bereich der Rotationsmotoren schon l\u00e4nger \u00fcblich ist. Zeiten, in denen sie Produkte unterschiedlicher Hersteller kombinieren und die funktionale Sicherheit in allen Aspekten selbst gew\u00e4hrleisten mussten, geh\u00f6ren damit der Vergangenheit an. Die damit verbundene Reduzierung des Zertifizierungsaufwands f\u00fcr den Anwender ist nicht zu untersch\u00e4tzen. Schlie\u00dflich ist nicht jede Kombination aus einem sicheren Antrieb und einem sicheren Regler per Definition im Zusammenwirken sicher und der entsprechende Nachweis diffizil und arbeitsaufw\u00e4ndig. Bei LinMot ist dagegen das System bestehend aus sicherem Regler und sicherem Motor (inkl. Encoder) von Haus aus zertifiziert.<\/p>\n

Gleiche Bauform trotz integrierter Sicherheitsfunktionen<\/h2>\n

Bei der Realisierung der neuen Produktfamilien hat LinMot auf langj\u00e4hrig bew\u00e4hrte Motoren- und Reglerhardware zur\u00fcckgegriffen, um Anwendern bestm\u00f6gliche Technik an die Hand zu geben und die Integration in neue und bestehende Maschinenkonzepte zu erleichtern. So basiert die Drive-Serie C1251 auf der der Servo-Drive-Serie C1250 zugrundeliegenden Antriebstechnik. Um einen Generationswechsel m\u00f6glichst einfach zu gestalten wurden die nicht sicherheitsrelevanten Softwarteile der bestehenden Regler f\u00fcr die neue C1251 Drive-Familie \u00fcbernommen. Die neuen Sicherheitsfunktionen k\u00f6nnen mit der entsprechend erweiterten Konfigurations-Software LinMot-Talk hinzugef\u00fcgt werden. Sie sind somit direkt im Regler integriert und ben\u00f6tigen keine zus\u00e4tzliche Hardware, was k\u00fcrzere Inbetriebnahmezeiten und h\u00f6here Wirtschaftlichkeit durch effizientes Engineering und geringeren Verdrahtungsaufwand bietet.<\/p>\n

Auch bei den Linearmotoren konnten die kompakte Bauform und die zul\u00e4ssigen Betriebsbedingungen trotz des erforderlichen zus\u00e4tzlichen sicheren Gebersystems beibehalten werden, da LinMot das bew\u00e4hrte LinMot-Gebersystem speziell f\u00fcr diese Motoren gemeinsam mit dem T\u00dcV-Nord f\u00fcr die Sicherheitsanwendung fit gemacht hat. Damit k\u00f6nnen Maschinenbauer mit minimalem Zusatzaufwand nebeneinander Maschinen gleicher Bauform mit und ohne Sicherheitsfunktionen besonders kosteneffizient anbieten.<\/p>\n

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Sichere und \u201egraue\u201c Antriebsl\u00f6sungen unterscheiden sich bei LinMot weder in der Bauform noch dem Platzbedarf.<\/p>\n

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Neue Merkmale von „Funktionaler Sicherheit“<\/h2>\n

Der Linearsystemhersteller hat bei der Weiterentwicklung der Drives zudem darauf geachtet, die Handhabung der Drives noch einmal deutlich zu vereinfachen.
\nSo ist es jetzt m\u00f6glich, die verwendete Schnittstelle f\u00fcr die Kommunikation mit der Maschinensteuerung per Software zu definieren. Maschinenbauer m\u00fcssen so f\u00fcr verschiedene Kundenkreise nicht mehr verschiedene Drives oder Kommunikationsmodule vorr\u00e4tig halten. Pflichtenhefte, die die Verwendung unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle bzw. Maschinensteuerungen vorsehen, werden mit nur einem einzelnen Artikel realisiert. Ein Drive deckt standardm\u00e4\u00dfig alle g\u00e4ngigen Busse wie PROFINET, EtherCAT, Ethernet IP, sercos oder POWERLINK ab.<\/p>\n

Die sicherheitstechnische Einbindung der Drive-Motor-Kombination erfolgt \u00fcber sichere Busverbindungen. Den Anfang machte LinMot mit PROFIsafe. Weitere sichere Profile wie Safety over EtherCAT und CIP-Safety sind in Arbeit oder befinden sich bereits im Zertifizierungsprozess. Alternativ k\u00f6nnen bis zu zwei der integrierten Sicherheitsfunktionen von der Sicherheitssteuerung \u00fcber sichere, digitale I\/Os aufgerufen werden.<\/p>\n

Neben diesen zus\u00e4tzlichen sicheren I\/Os haben die LinMot-Ingenieure die Drives der Serie C1251 mit einem Flash-Card-Steckplatz ausgestattet. Auf der passenden SD-Card wird die Drive Konfiguration inkl. der Konfiguration f\u00fcr die Sicherheitsfunktionen abgelegt, die beim Einstecken der Karte von dem Drive geladen werden kann. Entsprechend einfach l\u00e4sst sich die Antriebshardware bei Bedarf ohne Datenverlust tauschen bzw. lassen sich neue Drives mit der gew\u00fcnschten Software bespielen: Einfach die Flash-Card mit dem gew\u00fcnschten Datensatz in den Regler einsetzen. Beim n\u00e4chsten Start k\u00f6nnen die Daten eingelesen werden. Der Anschluss eines Computers oder die Software LinMot-Talk werden f\u00fcr diesen Vorgang nicht ben\u00f6tigt, was Wartungs- und Produktionsprozesse vereinfacht und beschleunigt. Auch die Validierung der Sicherheitskonfiguration kann durch die manuelle Eingabe der Checksumme \u00fcber spezielle Drehschalter direkt am Drive ohne PC vor Ort erfolgen.<\/p>\n

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Per Software w\u00e4hlbare Kommunikationsprofile und eine SD-Karte f\u00fcr die Datensicherung reduzieren Lager-, Logistik- Ersatzteil- und Servicekosten.<\/p>\n

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Einkabell\u00f6sung auch f\u00fcr Funktionale Sicherheit<\/h2>\n

Seit 1997 setzt LinMot bereits auf eine Einkabell\u00f6sung f\u00fcr die Verbindung von Drive und Motor. Diesem bew\u00e4hrten Konzept folgt das Unternehmen auch bei seiner Sicherheitsl\u00f6sung. So ist das schon im Rahmen der Vorg\u00e4ngergenerationen verwendete Power- und Signalkabel Bestandteil des Sicherheitspaketes und es kann auf spezielle Kabel verzichtet werden. Der Anwender von LinMot-Motoren muss sich daher auch bei sicheren Antrieben nicht mit einem separaten Kabel f\u00fcr das Gebersignal und einem f\u00fcr die Leistung inklusive der erforderlichen Stecker auseinandersetzen. Entsprechend geringer fallen die aufzubringenden Kosten und der Aufwand f\u00fcr das Engineering, die Montage sowie die Lagerhaltung und Wartung aus. Zus\u00e4tzliche positive Aspekte sind ein reduzierter Platzbedarf, weniger Fehlerquellen und damit eine h\u00f6here Anlagenverf\u00fcgbarkeit.<\/p>\n

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Fazit und Ausblick: F\u00fchrender Baukasten f\u00fcr lineare Bewegungen<\/h2>\n

LinMot hat mit der integrierten Sicherheitsl\u00f6sung sein umfassendes Produktsortiment f\u00fcr lineare und rotative Bewegungen optimal erweitert. Anwender profitieren von einem Komplettpaket f\u00fcr die Implementierung linearer Bewegungen, das den Aufbau und die Zertifizierung sicherer Antriebssysteme deutlich beschleunigt. Zu den weiteren Vorteilen z\u00e4hlen kurze Reaktionszeiten, weniger Verschlei\u00df durch Wegfall mechanischer Komponenten sowie ein geringerer Platzbedarf der Implementierung und nicht zuletzt eine h\u00f6here Ausfallsicherheit der Maschine. Die Integration der Sicherheitsfunktionen wirkt sich damit unmittelbar auf die Gesamtbetriebskosten einer Maschine aus. Im ersten Schritt hat LinMot dieses Konzept bei seinen Standardlinearmotoren umgesetzt. Schrittweise werden ab 2022 die restlichen Antriebe aus dem umfangreichen Produktprogramm wie Hubdreh-Motoren<\/a> oder Linearmodule<\/a> folgen.<\/p>\n

Zu unseren Servo-Drives<\/a>
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Linearmodule DM01<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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