Sicherheitssteuerung Protect PSC 1 - Bild: Schmersal Gruppe

Die modulare Sicherheitssteuerung Protect PSC 1 lässt sich mit einen Gateway-Modul für die Lösung Safety to Cloud ausstatten. Bild: Schmersal Gruppe

Die Lösung sammelt diagnoserelevante Daten und überträgt sie per Gateway zur Visualisierung und Auswertung in die Cloud.

Gerade bei größeren oder verketteten Maschinen und Anlagen ist der Faktor der Verfügbarkeit von zentraler Bedeutung: Ein ungeplanter Stillstand oder Ausfall zieht sofort Produktivitätseinbußen nach sich. Das gilt insbesondere zum Beispiel für Anlagen der Nahrungsmittelproduktion oder für Verpackungsmaschinen, die kontinuierlich mit hohem Durchsatz arbeiten. Hier setzen sich zunehmend Konzepte der vorausschauenden Instandhaltung oder Predictive Maintenance durch. Ziel dabei ist es, Unregelmäßigkeiten frühzeitig zu erkennen und zu reagieren, bevor sie zum Maschinenstillstand führen. Außerdem soll Verschleiß an den Komponenten so genau überwacht werden, dass sie noch vor einem Ausfall ausgetauscht werden können.

Von der Schutztür in die Cloud

SD-Gateway, Bild: Schmersal Gruppe
Über das SD-Gateway (links) oder das Edge-Gateway können die Daten ebenfalls in die Cloud übertragen werden. Bild: Schmersal Gruppe

Diese Konzepte gibt es schon länger, aber erst jetzt, im Zuge der Digitalisierung in der Produktion, werden sie auf breiterer Ebene verwirklicht – als Kernelement von Industrie 4.0. Experten sehen hier für die nahe Zukunft große Zuwachsraten. Die Schmersal-Gruppe hat sich frühzeitig mit diesem Thema befasst und mit Smart Safety Solution eine Safety-to-Cloud-Lösung entwickelt, die das Unternehmen Ende 2017 auf der SPS IPC Drives erstmals vorgestellt hat. Basis dieser Lösung ist das schon vor Jahren entwickelte SD(„Serielle Diagnose“)-Interface, mit dem diverse Baureihen von Sicherheitsschaltern, -zuhaltungen und -sensoren des Herstellers ausgestattet sind. Auch einige Baureihen von optolektronischen Schutzeinrichtungen lassen sich in Reihe an dieses Interface anschalten. Das SD-Interface sammelt betriebsmäßige, das heißt nicht sicherheitsgerichtete, und diagnoserelevante Daten und übermittelt sie zyklisch an ein SD-Gateway, an ein Edge-Gateway oder an die modulare Sicherheitssteuerung PSC1. Von dort, und das macht die Neuheit und Besonderheit der Smart Safety Solution aus, werden die auf der Shopfloor-Ebene erfassten Daten in eine beliebige Cloud übertragen. Das Edge-Gateway leitet die Daten derzeit im MQTT-Format weiter, einem offenen Protokoll für die M2M-Kommunikation, oder optional auch im OPC/UA-Format. Damit hat der Anwender die Möglichkeit, zu jedem einzelnen Sicherheitsschaltgerät Daten zu sammeln und auszuwerten. Ein typisches Beispiel: Einige Baureihen von elektronischen Sicherheitsschaltern und -zuhaltungen (AZM 200, AZM 300, RSS 260, MZM 100…) erfassen den Toleranzbereich, in dem Schalter und Betätiger über ein sicheres RFID-Signal kommunizieren, und geben ein Signal aus, wenn sie Schutztürversatz detektieren. So kann der Anwender reagieren, bevor die Maschine wegen zu großen Versatzes zwischen Sicherheitsschalter und Betätiger sicherheitsgerichtet abschaltet. Aber auch die Anzahl der Schaltzyklen, das heißt wie oft eine Schutztür geöffnet wurde, wird erfasst, ebenso Abstandswarnungen und andere Parameter. Bei den SD-fähigen optoelektronischen Schutzeinrichtungen, zum Beispiel dem Sicherheitslichtgitter SLC 420, wird über die Signalstärke auch der Verschmutzungsgrad von Sende- und Empfangseinheiten detektiert und angezeigt.

Oscar Arias, Chief Sales Officer der Schmersal Gruppe, erläutert die industrie-4.0-taugliche Safety-to-Cloud-Lösung

Durchgängige Datenbasis

Die diagnoserelevanten Informationen können auf Bildschirmen, etwa in der Leitwarte einer Produktion, visualisiert oder auch über mobile Endgeräte wie Tablets oder Handys abgerufen werden. Das ermöglicht eine standortunabhängige Kontrolle von Fertigungsprozessen. Für die Visualisierung der Daten über Dashboards kann der Anwender zum Beispiel die gängige Cloud-Plattform Microsoft Azure einsetzen, die den Nutzern eine Vielzahl von nützlichen Funktionalitäten für die Darstellung der Daten, zum Beispiel in Form von Tabellen oder Diagrammen und Grafiken, bietet. aru