Heinz-Peter Hauptmanns, Produktmanager Automatisierung bei Schneider Electric
Der Faktor funktionale Sicherheit ist ein zentrales Element der Automatisierung. Zielsetzung ist es, für Bediener und Anlage gleichermaßen ein höchstmögliches Sicherheitsniveau zu garantieren. Um die funktionale Sicherheit von Maschine und Anlage zu gewährleisten, müssen die sicherheitsbezogenen Schutz- und Steuerungskomponenten daher zu jeder Zeit problemlos funktionieren und dafür sorgen, dass die Anlage auch im Fehlerfall im sicheren Zustand bleibt. Aufgrund dieser speziellen Anforderungen gibt es eine Reihe von Normen, die den Faktor funktionale Sicherheit im Kontext von Maschinensteuerungen behandeln. So sind etwa die Anforderungen für sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen in DIN EN ISO 13849-1 und EN IEC 62061 festgelegt. Die Normen geben gezielte Vorgaben für die Gestaltung und Integration besagter Komponenten, um systematische Fehler zu vermeiden – unabhängig von den verwendeten Aktoren (elektrisch, pneumatisch, mechanisch, hydraulisch). Das Maß für die erreichte funktionale Sicherheit einer Anlage wird dabei durch den sogenannte „Safety Integrity Level“ (SIL) und den „Performance Level“ definiert. Letzterer gibt hierbei das Maß für die zuverlässige Ausführung der Sicherheitsfunktionen unter vorhersehbaren Bedingungen an.
Minimiertes Sicherheitsrisiko, höherer Wartungsaufwand
Angesichts der Vielzahl an Richtlinien stehen Automatisierungsspezialisten und Maschinenbauer gleichermaßen in der Pflicht, ihre Komponenten so zu konzipieren, dass diese ein hohes Maß an Risikominderung bieten, ohne dabei Produktionsprozesse einzuschränken. So müssen sich Maschinen und Anlagen im Rahmen der intelligenten Produktion jederzeit und schnell an geänderte Produktionsbedingungen anpassen lassen und gleichzeitig die normkonforme Umsetzung der Sicherheitsanforderungen gewährleisten. Gerade im Bereich der Prozessindustrie kommen erfahrungsgemäß jedoch immer noch häufig SPS-Systeme mit getrennten Steuerungs- und Sicherheitskomponenten zum Einsatz. Dieser Ansatz minimiert zwar das Sicherheitsrisiko, allerdings verursachen derartige Systeme gleichzeitig einen deutlich höheren Wartungsaufwand und bieten nur eingeschränkte Flexibilität. Gefragt sind deshalb neue Ansätze, mit denen Anwender das geforderte Sicherheitsniveau realisieren können, ohne Einschnitte in punkto Leistungsfähigkeit hinnehmen zu müssen. Automatisierungsspezialisten wie Schneider Electric setzen bei ihren SPS-Systemen daher seit geraumer Zeit auf ein Gesamtlösungskonzept, das die Bereiche funktionale Sicherheit und Prozesssteuerung flexibel miteinander verbindet. Jüngstes Beispiel ist die kürzlich vorgestellte Maschinensteuerung Modicon M580 Safety. Das neue SPS-System kombiniert die Leistungsfähigkeit der bekannten Modicon-M580-Steuerung mit einem sicherheitsgerichteten Co-Prozessor in einer einzigen PAC-Einheit und garantiert dabei sowohl die zuverlässige Ausführung von Automatisierungsaufgaben als auch Sicherheitsanwendungen nach SIL 3/PLe. Um diesen Sicherheitslevel zu gewährleisten, verfügt die Steuerung über eine doppelte Stromversorgung und ist komplett redundant ausgelegt. Während ein Prozessor ausschließlich für die Ausführung der Sicherheitsfunktionen verantwortlich ist, stellt ein zusätzlicher Co-Prozessor die Validierung der Rechenoperationen sicher.
