Designfrage Not-Halt / IP Protokoll

[HolgerM]

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Hallo Leute,

ich bin derzeit am Überlegen, wie man am Besten einen abgesetzten Not-Halt realisieren kann. Dabei wird die Maschine von einer SPS gesteuert. Diese Maschine befindet sich weit entfernt von der Leitwarte in der sich neben Kamerabildern der Maschine auch eine SPS zur Bedienung mit Not-Halt Taster befindet.

Da es beliebig viele Maschinen geben kann, möchte ich eine Anwendung haben, die die Bedien-SPS informiert, welche Maschine nun gesteuert werden soll. Die Not-Halt Funktion soll dann auf die aktive Maschine wirken.

Zur Verbindung zwischen der Bedien-SPS und den Maschinen SPSen gibt es ein Layer 3 IP Netz. Die Hersteller der SPS sollten möglichst frei wählbar sein.

Daher nun meine Frage:
Über welches Protokoll kann man die Bedien-SPS und die Maschinen-SPS kommunizieren lassen? Ich habe etwas über openSafety gelesen aber auch über viele Herstellerspezifischen Protokolle, die teilweise nur über Profibus kommunizieren können.
Wäre eine Verbindung über OPC UA möglich? (OpenSafety over OPC UA)
Welche Zertifizierung ist dann notwendig?

PS: Mein Hintergrund kommt eher aus der IT, ich habe SPS Erfahrung aber in diesem Bereich leider nicht.

Gruß
Holger

 

[weißnix_]

Ist das tatsächlich eine Not-Halt Funktion im Sinne der MRL oder eher ein allgemeiner (übergeordneter) Schnellstopp für unvorhergesehene Zwischenfälle?
Bei letzterem wärest Du deutlich freier bei der Wahl der Mittel.

 

[HolgerM]

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Ok über die Frage habe ich auch schon gegrübelt. Ein "Schnellstopp" würde man ja dann mit Bordmitteln lösen können. Im Endeffekt geht es meiner Meinung nach eigentlich eher in diese Richtung.

Sollte es dennoch ein Not-Halt sein, gibt es da Ideen?

 

[Morymmus]

Da es beliebig viele Maschinen geben kann, möchte ich eine Anwendung haben, die die Bedien-SPS informiert, welche Maschine nun gesteuert werden soll. Die Not-Halt Funktion soll dann auf die aktive Maschine wirken.

Also möchtest Du eine Art Wahlschalter, mit dem Du die Maschine auswählen kannst? Habe ich das richtig verstanden?
Neben der technischen Umsetzung sehe ich hier die Gefahr aus versehen die falsche Maschine zu stoppen, weil der Wahlschalter falsch stand...
Der Not-Halt wird ja in der Regel nicht nach gründlicher Analyse und Planung gedrückt, da würde ich mir so eine Zusatz-Fehlerquelle nicht absichtlich einbauen.

 

[HolgerM]

Hallo,

ja eine Art Wahlschalter. Jedoch wird das nicht per Hand umgeschaltet sondern durch die Bediensoftware in der auch weitere Einstellungen vorgenommen werden. Erst wenn alle Einstellungen gemacht wurden, sollen beide SPS via OPC UA von einem zentralen Server informiert werden, dass die Kommunikation korrekt steht. Erst dann soll der Anwender überhaupt die Bedienung übernehmen können. Die Anzahl der zu Bedienenden Maschinen ist größer als 100, also eher nicht mit einem Hardwareschalter lösbar.

 

[Morymmus]

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Ja, aber würde das nicht bedeuten, das die Not-Aus-Funktion erst funktioniert, wenn

alle Einstellungen gemacht wurden, sollen beide SPS via OPC UA von einem zentralen Server informiert werden, dass die Kommunikation korrekt steht. Erst dann soll der Anwender überhaupt die Bedienung übernehmen können.

Das wäre meiner Meinung nach für einen Not-Aus nicht zulässig. Was passiert denn, wenn die OPC-Kommunikation nicht funktioniert?

 

[Morymmus]

Ein Not-Aus muss jederzeit die Gefahren einer Maschine stilllegen können - welche das sind und mit welcher Maßnahme (z.B. sicheres Austrudeln, Druck wegschalten, Spannung wegschalten) etc.) muss für jede Maschine ermittelt werden. Du schreibst, Dein Hintergrund sei IT - schau Dir bitte mal das Thema "Drahtbruchsicherheit" an (z.B. hier -> Link).

Also ich denke nicht, das Dein Leitstand-Not-Aus in dieser Ausführung eine gute Idee ist.

 

[HolgerM]

Dann wäre eine Remote-Steuerung nicht möglich. Die Not-Halt Funktion wäre nur während der Bedienung aktiv. Also während der Remote-Arbeitsplatz mit der Maschine verbunden wäre.

Ich stelle mir das schon mit einem der Sicherheitsprotokolle vor, über die eine gesicherte Safety Kommunikation zwischen Bedien-SPS und Maschinen-SPS stattfindet. Sollte es bei dieser Übertragung zu Problemen kommen, dann muss natürlich der Remote-Not-Halt wirken. Bei einem Betrieb der Maschine vor Ort, darf der Remote-Not-Halt natürlich nicht wirken. Dazu sind entsprechend verdrahtete Not-Halt Taster an der Maschine verbaut.

Aber vermutlich sollte es doch eher in Richtung "Schnellstopp" gehen, sodass die Remotesteuerung keinen Not-Halt im Sinne der MRL auslöst.

 

[Morymmus]

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Ich verstehe schon, was Du meinst, ABER: das mit der Drahtbruch-Sicherheit müsste m.E. auch software-technisch realisiert werden:

Umschalten der Maschine koppelt Leitstellen-Not-Aus ab -> Maschine geht sofort auf Not-Aus, da Kommunikation weg ("Software-Drahtbruch")

Gesendet von meinem T6pro mit Tapatalk

 

[Ralle]

Das geht schon, wir verwenden die Siemens Mobile-Panels mit Not-Halt. Die werden über eine Anschaltbox an die Maschine gesteckt, dann wird der Nothalt von der Safety-SPS automatisch aktiviert und leuchtet rot.
Will man das Panel wieder abstecken, muß man den Not-Halt-Taster erst abmelden, er leuchtet nun nicht mehr und das Panel kann abgezogen werden. Vergißt man das Abmelden, gibt es beim Ziehen einen Not-Halt, als hätte man den Not-Halt betätigt.
Hier basiert das Ganze natürlich auf Profinet mit Safety-SPS (15xxF). Wie man da auch noch andere SPS beteiligt kann ich nicht sagen. Aber evtl. haben ja Safety-Komponentenhersteller wie Pilz dafür auch eine Lösung.
Oder man nutzt eine Siemens-SPS-mit Safety und läßt diese dann in jeder Maschine ein Sicherheitsrelais ansteuern.
Die Frage ist immer, wie stellt man von Leitstand aus sicher, dass auch wirklich die Maschine, mit der man gerade arbeitet mit dem Not-Halt verbunden ist.

 

[JanB1]

HolgerM hat ja erwähnt, dass es eine Bedien- und eine Maschinen-SPS gibt. Für mich wäre es schlüssiger, an der Maschine (oder zumindest lokaler als im zentralen Leitstand) einen Not-Aus Knopf einzurichten, welcher auf lokale Sicherheitseinrichtungen und die Maschinen-SPS wirkt.

In der Leitwarte, also bei der dezentralen Steuerung, würde ich nur einen "Sicherheitshalt" einbauen, wo man die Maschine ferngesteuert in einen sicheren Modus fahren kann.

Bei einem Not-Aus in einer Leitwarte pro Maschine bei 100 Maschinen und der dementsprechenden Anzahl Videofeeds stellt sich bei mir ja so oder so die Frage, in wie fern da überhaupt innerhalb eines Zeitramens reagiert werden kann, wo man wirklich noch was bewirken kann (also, bevor der kritische Zustand vor Ort aus dem Ruder gelaufen ist).

 

[weißnix_]

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@Ralle
Systemlösungen wird es dafür mit Sicherheit geben. Aber es geht Hier um eine offene Lösung. Offen im System und offen in der Kommunikation. unter Nutzung vorhander IT-Infrastruktur.

Vermutlich ist der Großteil der Maschinen schon da. Ich halte unter solchen Voraussetzungen einen nachträglichen übergeordneten Software-Not-Aus für sehr ambitioniert bzw. extrem schwierig.
Einfacher könnte es sein, alle Maschinen mit einem einheitlichen busfähigen Not-Aus-Controller auszustatten und diesen über die verbaute lokale Lösung zu setzen.

Aber wie gesagt: Noch einfacher ist der zentrale Schnellstop ohne Sicherheitsfunktion.

Mir fehlt auch die Phantasie für den Sinn einer Sicherheitsfunktion hinter einem Videomonitor. Sind die Maschinen komplett ferngesteuert? Ist der Zutritt zu gefährlichen Bereichen entsprechend abgesichert? Oder wird das per Video gemacht?