Safety-Module von Dina Elektronik für sensorlosen Einsatz
Mehr als sichere Achterbahnen
Sicherheitsmodule werden bei allen Maschinen benötigt, deren Steuerungen keine eigenen Sicherheitsfunktionen integriert haben. Die Dina Sicherheitsmodule aus der DN3-Produktreihe sind eine passende Lösung für alle, denen einfache Konfiguration, Qualität und Flexibilität wichtig sind. In vielen Fällen ermöglichen die Module sogar einen sensorlosen Betrieb.
Bild: DINA Elektronik GmbH

Die schnellste Achterbahn der Welt, die Formula Rossa im Emirat Abu Dhabi, fährt bis zu 240km/h schnell und ist Ziel von Achterbahn-Fans in der ganzen Welt. Geschwindigkeiten dieser Größenordnung bergen natürlich Sicherheitsrisiken. Glücklicherweise sind Maschinen, auch Achterbahnen, durch die Einführung von Normen und Standards heutzutage so sicher wie nie zuvor. Damit das so ist, arbeiten Unternehmen in der ganzen Welt an modernen, verlässlichen Sicherheitslösungen.

Wie genau diese aussehen, hängt von jeder Maschine individuell ab. Mithilfe der europäischen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und der Norm DIN EN ISO13849 kann die Sicherheitslösung bestimmt werden. Im Falle einer Achterbahn kommen sogar noch weitere Normen wie zum Beispiel die DIN EN13814 für „fliegende Bauten“ hinzu. Die so ermittelten Sicherheitsanforderungen bestimmen die erforderliche Hardware, welche im Schaltschrank die Funktionen der Anlagensteuerung und Antriebe sicher überwacht. Sobald die Module Auffälligkeiten in diesen Daten bemerken, greifen sie ein und bringen die Anlage in einen sicheren Zustand.

Ein Beispiel für solche Sicherheitsmodule ist die DN3-Produktreihe von Dina. Sie eignet sich für die sichere Überwachung von Drehzahl, Stillstand und Drehrichtung sowie der Überwachung eines Drehzahlbereichs. Alle 1- oder 3-phasigen Motoren bis 690VAC können mit ihnen bis zu Performance Level e abgesichert werden. Soweit so bekannt. Das Besondere an diesen Geräten ist jedoch, dass kein zusätzlicher Sensor für die Antriebsüberwachung verbaut werden muss: Die Geräte erfüllen ihren Zweck dank sensorloser Technik gänzlich unabhängig von einem Messsystem oder Encoder. Doch wie genau können die Geräte in der Praxis eingesetzt werden? Hier ein paar Beispiele:

Auf Geschwindigkeit kommen

Bei Geschwindigkeiten bis 240km/h hat Sicherheit die höchste Priorität. Doch damit Achterbahnen immer die gleiche, sichere Geschwindigkeit erreichen und auch halten, ist ein Drehzahlwächter nötig. Dieses Modul überwacht die Drehzahl des Antriebsmotors und kann mithilfe dieser Daten die aktuelle Geschwindigkeit berechnen. Je nachdem, welche Soll-Geschwindigkeit vorher vom Betreiber definiert wurde, erkennt das Gerät dann, ob sich die Achterbahn im angemessenen Geschwindigkeitsbereich befindet. Aus der DN3-Produktfamilie übernimmt das Drehzahlmodul DN3PD2 diese Aufgabe. Das Modul interpretiert die vom Antrieb vorgegebene Frequenz, um die Geschwindigkeit zuverlässig zu ermitteln. Die essentiellen Parameter, in diesem Fall also die Soll-Geschwindigkeit, werden bei der Konfiguration des Gerätes eingegeben. Die Konfiguration erfolgt über das Softwaretool Go:Beyond, welches standardmäßig mit dem DN3PD2-Modul mitgeliefert wird. Über die USB-Schnittstelle und mithilfe der Software können alle wichtigen Parameter eingestellt werden.

Zusätzlich verfügt die Software über eine Diagnose- und Validierungsfunktion, welche die Inbetriebnahme und Benutzung des Moduls vereinfachen, da alle relevanten Daten direkt auf dem Computer einsehbar sind. Die einstellbaren Drehzahlgrenzen reichen bei diesem Modul von 0 bis 600 oder 1200Hz. Es gibt verschiedene einstellbare Verzögerungszeiten, zudem lassen sich in der Software sogar Validierungsprotokolle erstellen. Das Modul überwacht die Geschwindigkeit und verhindert, dass die Achterbahn zu langsam oder zu schnell fährt.

Richtungsüberwachung möglich

Geschwindigkeit ist ein wichtiger Faktor in der Sicherheit von Achterbahnen, sie ist jedoch bei Weitem nicht der Einzige. In modernen Achterbahnen und Fahrgeschäften wird heutzutage Lineartechnik als Antrieb verwendet. Um sicherzustellen, dass die Wagen auch in die richtige Richtung beschleunigt werden, ist eine Richtungsüberwachung nötig. Das Modul DN3PR1 kann erkennen, ob der Antrieb korrekt arbeitet und sich die Bahn in der Station nicht rückwärts bewegt. Wie alle anderen Produkte der DN3-Produktfamilie wurde auch hier Wert auf Qualität und einfache Konfiguration gelegt. Man braucht keine großen Vorkenntnisse und kann das Gerät ganz einfach im Schaltschrank installieren. So steht der sicheren Achterbahn kaum noch etwas im Weg.

Finger schützen in Holzmaschinen

Eine weitere Industrie, in der Sicherheitsmodule eingesetzt werden, ist die Holzbearbeitung. Durch die zuständige Norm ist bereits definiert, dass das Sägeblatt immer von einem zusätzlichen Schutz abgedeckt wird. In den meisten Fällen ist dies ein transparenter Plastikschutz, der das rotierende Sägeblatt umgibt. Es gibt allerdings Fälle, in denen ein Arbeiter das Sägeblatt direkt erreichen muss, beispielsweise in der Wartung. Damit das Sägeblatt nicht durch eine Fehlfunktion der Steuerung unerwartet beschleunigt wird, ist im industriellen Bereich ein Stillstandswächter unverzichtbar. Dieses Modul misst die elektromagnetische Kraft beim Auslaufen des Motors. Sobald diese Kraft die vorher eingestellte Schaltschwelle unterschreitet, reagiert das Gerät.

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