Für die Mensch-Roboter-Kooperationen ist die einfache Programmierung schneller Bewegungen in Kombination mit funktionaler Sicherheit unerlässlich. In einem Projekt für einen innovativen Cobothersteller haben die TH-Köln, SEW-Eurodrive und Codesys ein neuartiges Automationskonzept für solche Systeme erarbeitet.
Auf der Nürnberger Automatisierungsfachmesse SPS stellt SEW-Eeurodrive erstmals ein neues Automatisierungskonzept für kooperative Robotik und weitere funktional sichere Kinematiken vor. Am SEW-Eurodrive-Stand kann man sich informieren, wie ein Industrie-PC mit Intel Quad Core Prozessor als SPS mit voll integrierter Sicherheitssteuerung eingesetzt wird. Mit zwei Prozessorkernen dieser CPU können zweikanalige Sicherheitsfunktionen entsprechend EN ISO 13849-1 PL d (Kategorie 3) realisiert werden. Der Intel-Prozessor wurde Anfang 2021 vom TÜV Süd entsprechend zertifiziert.
Die Programmierung und Konfiguration der nicht sicheren Maschinensteuerung mit EtherCAT als Systembus erfolgt – wie bei SEW-Eurodrive üblich – mit der integrierten Entwicklungsumgebung Codesys. Die jetzt zusätzlich integrierte Sicherheitssteuerung basiert auf dem Laufzeitsystem Codesys Safety SIL2 einer vom TÜV Süd zertifizierten IEC 61131-3 Software für funktionale Sicherheit, die sich bei mobilen Maschinen bewährt hat.
Mit Funktionsbausteinen können auch komplexe Sicherheitsfunktionen effizient implementiert werden. Besonderes Merkmal der voll integrierten Sicherheitssteuerung ist die extrem hohe sicherheitsgerichtete Rechenleistung – mehr als 20 bis 100 Mal schneller als üblich – für komplexe Algorithmen, trigonometrische Funktionen mit Fließkommaarithmetik, Safety-Diagnose usw. Diese Rechenleistung ermöglicht es, die angeschlossenen Antriebe kostenoptimiert mit deutlich reduzierter Safety-Logik auszustatten.
Auf der SPS 2021 wird als Technologiedemonstrator ein Tripod mit drei Servoachsen gezeigt. Im Positionsgeber wird sichere 2-wire Technik eingesetzt. Diese reduziert den Kabeldurchmesser und die Kosten der Motor-Einkabeltechnologie nochmals deutlich. Zusätzlich können in der zentralen Sicherheitssteuerung die sicherheitsgerichteten Ströme der Antriebe und optional auch Kraftsensoren ausgewertet werden. Der Demonstrator stellt somit Automatisierungslösungen in Aussicht, die mit traditionellen Ansätzen aktuell nicht möglich sind.
sps: Halle 3a, Stand 411
Text- und Bildquelle: SEW-Eurodrive
