Aspekty bezpieczeństwa odgrywają ważną rolę w coraz większej liczbie zautomatyzowanych systemów sterownia, a szczególnie tam, gdzie powstaje zagrożenie dla bezpieczeństwa personelu, wynikające z niebezpiecznych ruchów części maszyn lub urządzeń. Wymagania dotyczące bezpieczeństwa maszyn i urządzeń są oczywiście ściśle określone i udokumentowane np. w dyrektywie maszynowej UE (dyrektywa 2006/42/WE), jak również w lokalnych przepisach dotyczących bezpieczeństwa pracy w różnych krajach.
     Podobnie jak sama technologia ASi, również i opracowanie technicznych i technologicznych podstaw funkcjonalności ASi Safety At Work było wynikiem współpracy kilku firm, które stworzyły konsorcjum: ASi Safety At Work Consortium. Same założenia jakie przyświecały pracom nad implementacja bezpieczeństwa w ASi jasno określały, że nowa funkcjonalność musi być możliwa do adaptacji w już istniejących systemach. Tym samym warunkiem konicznym było utrzymanie sposobu komunikacji, bez żadnej ingerencji m.in. w budowę samych telegramów.

ASi Safety, a więc bezpieczeństwo niezależne od nadrzędnego systemu sterowania

      Patrząc ściśle funkcjonalnie można powiedzieć, że realizacja zadań bezpieczeństwa z wykorzystaniem interfejsu ASi jest podobna do standardowego systemu okablowania, gdzie wszystkie urządzenia bezpieczeństwa są łączone w osobnym obwodzie, nie mając żadnego wpływu na budowę czy też pracę systemu wymiany danych standardowych. Ale to podobieństwo dotyczy tylko samej funkcji – w każdym innym aspekcie ASi Safety At Work jest kompletnie inne niż systemu równoległe.

      Każdy system ASi charakteryzuje się wykorzystaniem prostego, nieekranowanego, dwużyłowego przewodu stanowiącego główną magistralę interfejsu. Jest to technologia łatwa w obsłudze, pozwalająca uniknąć błędów podłączeń podczas instalacji i zapewniająca najlepszy możliwy poziom elastyczności przy rozbudowie. W odniesieniu do nadrzędnych systemów sterowania, technologia oparta na AS-Interface jest całkowicie niezależna. Oznacza to, że może być stosowana z każdym i dowolnym interfejsem sterowania nadrzędnego z wykorzystaniem odpowiedniej bramki (Gateway). Jest to cecha charakterystyczna ASi, gwarantująca możliwość skorzystania z tego rozwiązania z każdym sterownikiem wyższego poziomu, niezależnie od wspieranego interfejsu czy też producenta. Samo uruchomienie jest niezwykle proste i szybkie, co czyli ten system szczególnie wydajnym w odniesieniu do kosztów całościowych projektu danej instalacji.

Jedna z najprostszych koncepcji instalacyjnych na świecie

     W przypadku konwencjonalnego okablowania równoległego do osiągnięcia PLe potrzebne są co najmniej cztery linie na wyłącznik typu E-STOP, plus dodatkowe dwie linie przewodowe dla wskaźnika stanu urządzenia (np. wskaźnik LED). W przypadku innych urządzeń bezpieczeństwa, np. z wyjściami OSSD a nie stykami beznapięciowymi, tych dodatkowych przewodów może być jeszcze więcej.

     Natomiast dzięki technologi ASi Safety At Work, z jakiej korzystają urządzenia bezpieczeństwa Bihl+Wiedemann, możliwa jest transmisja do 62 sygnałów bezpiecznych z wykorzystaniem tylko  jednego przewodu 2-żyłowego, który dodatkowo dostarcza do nich zasilanie. Co jest również bardzo istotne to szczegółowa i dokładna diagnostyka. W tym przypadku awarii jakiegokolwiek z urządzeń informacja jest natychmiastowo wyświetlana na wyświetlaczu Mastera ASi oraz przesyłana, w obrazie danych diagnostycznych, do sterownika nadrzędnego,. Tak szybka detekcja błędu/uszkodzenia nie jest możliwa w przypadku szeregowego łączenia wyłączników bezpieczeństwa (niezależnie od technologii), z którego instalatorzy często korzystają w celu zmniejszenia ilości przewodów i kosztów instalacji. 

     Jak wspomniano wcześniej, koncepcja Safety at Work umożliwia bezproblemową integrację komponentów bezpieczeństwa, tj. czujników bezpieczeństwa i elementów wykonawczych, jak również monitorów bezpieczeństwa, z praktycznie każdym powszechnie stosowanym systemem automatyki. W porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami bezpieczeństwa, bardzo istotną zaletą ASi Safety at Work jest możliwość przesyłania sygnałów bezpiecznych i standardowych za pomocą tego samego przewodu. Eliminuje to wymaganą wcześniej redundantną infrastrukturę, a także znacznie obniża koszty związane ze skomplikowanym i podatnym na błędy okablowaniem równoległym.

      Elementy bezpieczeństwa ASi mogą być instalowane tak jak każdy inny moduł w dowolnym miejscu sieci ASi, w połączeniu ze standardowymi modułami ASi oraz bez żadnych ograniczeń i restrykcji. Master ASi traktuje komponenty bezpieczeństwa tak samo jak każdy inny normalny moduł ASi, natomiast wszystkie urządzenia realizujące funkcje zabezpieczenia (czujniki bezpieczeństwa, aktuatory bezpieczeństwa, monitor bezpieczeństwa) współdziałają dodatkowo korzystając ze specjalnego środowiska komunikacyjnego.

ASi Safety at Work jest zatwierdzony dla aplikacji z wymaganiami bezpieczeństwa do SIL3 zgodnie z EN 61508 lub PLe zgodnie z EN ISO 13 849-1:2006.

Prosta technologia instalacji

Odciążenie nadrzędnej magistrali sieciowej

      Technologia bezpieczeństwa, która jest całkowicie niezależna od sterownika PLC znacznie odciąża sterownik wyższego poziomu: zamiast wielu indywidualnych sieciowych urządzeń podrzędnych do głównej magistrali jest podłączona tylko bramka bezpieczeństwa. Bramka zbiera wszystkie sygnały i udostępnia sieci nadrzędnej.

     Poza odciążeniem sterownika, zastosowanie takiego rozwiązania umożliwia bardziej kompaktową budowę maszyn, ponieważ zapewnia znaczną oszczędność miejsca w szafach sterowniczych zdecentralizowanego układu zautomatyzowanego. W odniesieniu do instalacji polowych technika montażu jest zawsze taka sama i eliminuje konieczność korzystania z jakichkolwiek drogich złącz, wtyków czy też konwerterów. Poprawiona zostaje też przejrzystość całej instalacji i znacznie zwiększona wydajność nadrzędnej magistrali sterowania. 

Swobodny wybór czujników i elementów wykonawczych

      Jeżeli np. w danym systemie skorzystano z wielu kurtyn bezpieczeństwa producenta X oraz wielu wyłączników drzwiowych z blokadą firmy Y , to konwencjonalna instalacja wymaga, aby wszystkie sygnały (łącznie ze zwolnieniem czy restartem) były połączone do osobnych wejść/wyjść systemu w szafie sterowniczej. Takie podejście wydatnie zwiększa nie tylko koszt jednostkowy, przypadający na dany sygnał, ale również czas instalacji i koszt samego okablowania. Co więcej, takie podejście jest jednocześnie bardzo podatne na błędy montażowe i łączeniowe. 

      Skorzystanie z rozwiązania bazującego na AS-Interface znacznie ułatwia nie tylko instalację, ale również etap projektowania i uruchomienia takiej instalacji. Skorzystanie z tzw. Aktywnych Dystrybutorów Bezpieczeństwa (inne wykonanie mechaniczne standardowych modułów bezpieczeństwa) pozwala na swobodne łączenie urządzeń różnych producentów do jednej magistrali. Poza rozwiązaniami uniwersalnymi, przeznaczonych dla urządzeń standardowych, w ofercie Bihl+Wiedemann znajduje się wiele modułów dedykowanych do współpracy z określonymi wyłącznikami, blokadami itp. Ta dedykacja polega na specjalnym wykorzystaniu dostępnych w ASi bitów danych i bitów parametrów do bezproblemowej obsługi urządzeń bezpieczeństwa i, dla przykładu, zwolnienia blokady danego zamka bez konieczności łączenia danego sygnału do osobnego wyjścia systemowego. 

Dzięki aktywnym rozdzielaczom firmy Bihl+Wiedemann można w prosty sposób zintegrować w sieci ASi wszystkie czujniki i elementy wykonawcze niezależnie od producenta:

  Wyłączniki bezpieczeństwa
  Czujniki bezpieczeństwa
  Wyłączniki drzwiowe z blokadą
  Optoelektroniczne urządzenia ochronne
  Wyłączniki E-STOP

     Aktywne rozdzielacze firmy Bihl+Wiedemann umożliwiają podłączenie czujników i elementów wykonawczych bezpośrednio w tym miejscu gdzie są one wymagane, zachowując stopień szczelności IP67. Takie elastyczne podejście zapewnia wiele korzyści od procesu projektowania do utrzymania i ewentualnej późniejszej rozbudowy. 

Proste sterowanie i uruchomienie niezależnie od sterownika nadrzędnego

System bezpieczeństwa oparty na ASi Safety At Work może zostać uruchomiony niezależnie od sterownika wyższego poziomu:

  Brak złączy montażowych – prostota instalacji do poziomu czujników

  Zintegrowana diagnostyka fizyczna i logiczna

  Nie są wymagane dodatkowe urządzenia pomiarowe

      Dodatkowa funkcjonalność (opisana w innym artykule) naszych urządzeń to możliwość dzielenia sygnałów bezpieczeństwa pomiędzy różnymi monitorami bezpieczeństwa, z wykorzystaniem opatentowanej technologii zwanej Safe Link.

      Dodatkowo należy pamiętać, że nasze bramki ASi ze zintegrowanym Monitorem Bezpieczeństwa mogą być wyposażone w interfejsy Safety, jak ProfiSAFE, CIP Safety, itd. W takim przypadku program logiczny odpowiedzialny za realizacje funkcji zabezpieczenia może być wykonywany przez sterownik nadrzędny, a oprogramowanie ASIMON360 pozwala na automatyczne stworzenie zależności pomiędzy elementami ASi (modułami, wyłącznikami, itd.) a zmiennymi np. ProfiSAFE. Ta automatycznie generowana tablica może być następnie wyeksportowana do pliku Excel i zaimportowana do środowiska programistycznego systemu nadrzędnego (jak np. TIA Portal).

---

---