Maschinensicherheit Bereit für die neue Maschinenrichtlinie?

Relais- und Optokoppler zum sicheren Schalten von elektrischen Betriebsmitteln

Mit Einführung der neuen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG ergeben sich grundlegende Änderungen in der Risikobeurteilung und -minimierung. Denn die neue Richtlinie, welche durch die sogenannte Maschinenverordnung in deutsches Recht umgesetzt wurde, konfrontiert Automatisierungsanbieter und Maschinenbauer mit der Aufgabe, eine Konformitätsuntersuchung zur Bewertung der Maschinensicherheit durchzuführen. Hilfestellung leistet dabei unter anderem die Firma Weidmüller.

Um verbindliche Aussagen zur Ausfallwahrscheinlichkeit von Anlagen und einzelnen Signalsträngen treffen zu können, werden sogenannte MTTF-Werte benötigt. Die statistische Kenngröße MTTF steht für „Mean Time To Failure“ und bezeichnet die mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall.

Basierend auf der Parts-Count-Methode, nach der die Ausfallrate eines Systems unter der Annahme der Serienschaltung berechnet wird, ermittelt Weidmüller für seine aktiven Komponenten die Werte über ihre Verfügbarkeit. Diese Labortests haben bewiesen, dass die Solid-State Relais und Optokoppler sich durch eine lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit, auch bei Schock und Vibration auszeichnen. So haben die Weidmüller Ingenieure zum Beispiel für einen Optokoppler aus der TERMOPTO-Familie einen MTTF-Wert von 2.500 Jahren ermittelt.

Anwender profitieren davon, dass Solid-State-Relais und Optokoppler klein dimensioniert sind, eine geringe Ansteuerleistung benötigen und sehr kurze Ansprechzeiten haben. Trotz dieser Eigenschaften und der herausragenden MTTF-Werte ist jedoch in bestimmten Anwendungen der Einsatz von herkömmlichen elektromechanischen Relais erforderlich. Gegenüber Solid-State Relais weisen sie wesentlich geringere Verluste im Laststrompfad auf und sind universell einsetzbar, weil sie einen Wechsel- und Gleichstrombetrieb im Laststromkreis zulassen. Da der Verschleiß von Relais nicht von der Qualität der Bauteile, sondern vielmehr von der konkreten Nutzung abhängt, erfolgt die Berechnung der Ausfallwahrscheinlichkeit mithilfe einer speziellen Variablen.