Neuartige Rechnersteuerungen für Sicherheitskreise in Planschneidemaschinen

Status:

abgeschlossen 12/2000

Zielsetzung:

Die notwendige Sicherheit wurde bei den in den 80iger-Jahren entwickelten Planschneidemaschinensteuerungen durch herkömmliche Relaissteuerungen oder bei modernen elektronischen Maschinen mit diversitärer Redundanz erreicht. Bedingt durch Technologie- und Vorschriftenwandel sind heute diversitäre Strukturen zur Erlangung derselben Sicherheit nicht mehr zwingend notwendig. Die führenden Hersteller von Planschneidemaschinen planen z. Zt. Neuentwicklungen für die nächste Maschinengeneration. Bei dieser Entwicklungsarbeit sollen die neuen europäischen Normenentwürfe berücksichtigt werden. Bei den geplanten Maschinengenerationen sollen völlig neue Technologien eingesetzt werden, deren Verwendung in der Sicherheitstechnik z. Zt. nur in Normentwürfen behandelt ist. Ziel des Projektes ist es, diese neuen Technologien (ASIC, sicherheitsbezogene Steuerungssoftware in der Sprache C, Einsatz von Betriebssystemen und homogene Redundanz mit Software-Vergleichern für Sicherheitsaufgaben) den bewährten und geprüften Technologien für Sicherheitskreise gegenüberzustellen und ihre Vergleichbarkeit nachzuweisen. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen die vorgestellten neuen Steuerungskonzepte entwicklungsbegleitend betreut werden. Die bei der Prüfung gewonnenen Erkenntnisse fließen über den Auftragsgeber, den Fachausschuss "Druck und Papierverarbeitung", in die Normungsarbeit und in den Erfahrungsaustausch mit anderen europäischen Prüfstellen ein.

Aktivitäten/Methoden:

Aufbauend auf den im Berufsgenossenschaftlichen Institut für Arbeitssicherheit - BIA gemachten Erfahrungen mit redundanten Steuerungsstrukturen in der Rechnertechnik sollen bei den genannten neuen Systemen entwicklungsbegleitende Prüfungen durchgeführt werden. Die in den bekannten Systemen integrierten Fehlererkennungsmechanismen sollen auch bei den neuen Systemen in analoger Weise implementiert werden. Das Projekt gliedert sich in folgende Teilaufgaben: 1. Beratung der vorstellig gewordenen Firmen in Anlehnung an die neuen Vorschriften; 2. Konzeptbeurteilung der vorgestellten Lösungen, ob diese mit den Vorschriften konform sind; 3. Prüfung der Planschneidemaschinen mit den Komponenten: Steuerung, Zweihandschaltung und berührungslos wirkender Schutzeinrichtung; 4. Erstellung eines Anforderungskataloges für den Einsatz von Hochsprachen in sicherheitsrelevanten Systemen und 5. Entwicklung von Grundkonzepten für den Einsatz von ASICs in der Sicherheitstechnik.

Ergebnisse:

Die Entwicklung einer homogen redundanten Rechnersteuerung für Planschneidemaschinen wurde durch sicherheitstechnische Beurteilungen bis zur Serienreife begleitet. In der Untersuchung konnte gezeigt werden, dass die Verwendung einer Makro-Sprache, die u.a. für die Funktionalität der Schutzeinrichtungen (Lichtgitter, Zweihandschaltung) eingesetzt wurde, sicherheitstechnisch akzeptabel ist. Die Kopplung der homogen redundanten Rechnerkanäle erfolgt durch eine Software-Schnittstelle für die Synchronisation und weiterhin durch einen Hardware-Vergleicher. Dieser Vergleicher gibt die Energie für die Stellgrößen der Antriebe, Messer und Pressbalken, die die Hauptgefährdungen darstellen, nur dann frei, wenn beide Rechner zu gleichen Verknüpfungsergebnissen der Eingangssignale gelangt sind. Die bis jetzt vorliegenden Erfahrungen mit Serienmodellen der neuen Steuerungen sind positiv.

Weitere Informationen:

Stand: