Integration der Sicherheit steigert Produktivität Industrial Ethernet ermöglicht „Safety“-Funktion

Das „Industrial Ethernet“ hat sich für die Hersteller zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt, mit der sich die Produktivität steigern lässt. Am Anfang stand die Lösung von Aufgaben der Fertigungsautomatisierung, die zuvor in konventioneller Feldbus-Technik ausgeführt wurden. Mittlerweile lässt sich das „Industrial Ethernet“ auch für die Steuerung der Sicherheitseinrichtungen einsetzen.

Das „Industrial Ethernet“ hat sich für die Hersteller zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt, mit der sich die Produktivität steigern lässt. Am Anfang stand die Lösung von Aufgaben der Fertigungsautomatisierung, die zuvor in konventioneller Feldbus-Technik ausgeführt wurden. Mittlerweile lässt sich das „Industrial Ethernet“ auch für die Steuerung der Sicherheitseinrichtungen einsetzen.

Der neue internationale Standard IEC 61508 „Funktionale Sicherheit von elektrischen, elektronischen und programmierbaren elektronischen sicherheitbezogenen Systemen“ [1], der die Vorschriften für Sicherheitseinrichtungen neu regelt, erlaubt den Herstellern, die robuste Netzwerk-Technologie der Standard-Steuerungen für die Realisierung von Sicherheits-Steuerungen und -Netzwerken einzusetzen. Der aus sieben Teilen bestehende Standard legt die Anforderungen an ein Sicherheitssystem fest, für das ein entsprechender „Safety Integrity Level“ (SIL) ausgewiesen ist. Die IEC 61508 definiert die Bewertung von Sicherheitssystemen neu; dabei wird die Perspektive vom bisherigen regelbasierten Ansatz auf einen zielorientierten Ansatz verschoben.

Bei den früheren, „vorschreibenden“ Sicherheitsstandards konnten die Sicherheitssteuerungen nicht vom technischen Fortschritt bei den Standard-Steuerungen und den Netzwerken profitieren. Daher war es die Regel, dass eine Sicherheitssteuerung in einer Technologie ausgeführt wurde, die lediglich dem Stand der vorhergehenden Generation entsprach. Die Umstellung auf den zielorientierten Ansatz ist eine wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung einer neuen Generation von „Safety“-Steuerungen und insbesondere für den immer stärkeren Einsatz von Netzwerken als Alternative zu handverdrahteten Schaltkreisen.

Sicherheit über Netzwerke

Ein Sicherheits-Netzwerk ist zunächst ein Kommunikations-Netzwerk, das die Geräte in der Produktion miteinander verbindet. Aber anders als Standard-Steuerungs-Netzwerke, die daraufhin entwickelt wurden, dass sie eine ganze Reihe von Fehlern in der Steuerung und in der Kommunikation tolerieren können, werden Sicherheits-Netzwerke so ausgelegt, dass sie die verschiedenen Fehler und Betriebsstörungen erkennen und mit einer vorher festgelegten, sicheren Operation darauf reagieren. Die Geräte liefern zudem Diagnose-Daten und bieten zusätzliche Funktionen und Eigenschaften, die den Nutzern der konventionellen Feldbus-Technik seit langem zur Verfügung stehen.

Für den Aufbau werden standardisierte Kabel verwendet, die ein schnelles An- und Ausstecken eines Ersatzgerätes erlauben. Damit wird eine schnelle Integration neuer Geräte ermöglicht und die sichere Kommunikation zwischen den Geräten sowie deren einfache Konfiguration sichergestellt. Die künftigen Sicherheits-Netzwerke bieten zudem einen weiteren Vorteil: Es lassen sich damit Sicherheits-Systeme implementieren, mit denen sich die Produktivität steigern lässt.