Sicher im CAN-Netzwerk unterwegs

TR Electronic liefert bewährten Sicherheitsdrehgeber mit CANopen Safety-Schnittstelle aus.

Schnittstellen waren schon immer die Spezialität des Trossinger Innovationsbetriebs für Absolute Positionserfassung. Es war also nur eine Frage der Zeit (und der Marktanforderungen), bis die bewährten SIL-Drehgeber der CD_582+FS-Serie auch mit der Schnittstelle CANopen Safety verfügbar werden. Die zugrundeliegende CAN-Schnittstelle ist geradezu ein Veteran in der Automatisierung, denkt man an die bisher realisierten, Ethernet-basierten Anbindungen mit PROFINET/PROFIsafe, Ethernet/IP mit CIP Safety™, FSoE (FailSafe over EtherCAT)und Ethernet Powerlink / openSAFETY.

Anders als diese Schnittstellen arbeitet CANopen Safety nach dem "White-Channel-Prinzip", d.h. in der Sicherheitsbetrachtung der Gesamtanwendung muss der gesamte Signalweg seine Zuverlässigkeit nachweisen. Dies geschieht unter anderem durch Sendewiederholung und unter Ausnutzung des unterlagerten CSMA/CA (Collision-Avoidance)-Protokolls, das allen CAN-Implementierungen zugrunde liegt.

Den Nachweis der Zuverlässigkeit hat die Schnittstellenanbindung des TR-Drehgebers durch ausführliche In-House-Tests erbracht, die Abtasttechnologie ist, wie bei allen CD_582+FS bewährt und geprüft. Dieser modulare Baukasten baut auf aktuellste Technik auf und ermöglicht bestens an die Anwendung angepasste Drehgeber aus dem Standardportfolio. Mechanisch stehen Anbindung per Vollwelle, Aufsteckhohlwelle (Sacklochwelle) und durchgehender Hohlwelle bereit. Die Wellendurchmesser variieren bis 14 mm bei Vollwelle und 15 mm bei Hohl- und Sacklochwelle. Wie für sicherheitsgerichtete Messsysteme notwendig wird der Formschluss der Antriebswelle durch eine Nut-Passfeder-Verbindung gesichert, für die Hohl- und Sacklochwellen gibt es sogar eine SIL-taugliche Drehmomentstütze aus Federblech.

Einige der Features im CD_582+FS mit CANopen Safety sucht man bisher am Markt für diese kompakten Sicherheitsdrehgeber vergeblich.

So beherrschen auch diese Drehgeber eine Voreinstellung des Positionswertes, ohne dass die Achse im Stillstand sein muss. Dieser "Preset on the fly" funktioniert wie ein elektronisches Referenzieren - auf Anforderung wird der Ausgabewert auf den vorher eingespeicherten Preset-Wert justiert.

Eine Fehlererkennung, wie z.B. Geräteausfall wird bei CANopen Safety im Allgemeinen dadurch angezeigt, dass die Steuerung auf das Ausbleiben von Kommunikationsprotokollen reagiert. Die CD_582+FS beherrschen zusätzlich einen aktiven FailSafe-Zustand, d.h. sie können einen auftretenden Fehler aktiv der Steuerung melden. Die Steuerung kann schneller darauf reagieren (ohne auf den Ablauf der Überwachungszeit zu warten): Sofern noch ein Messkanal verfügbar ist, kann die Steuerung mit einkanalig ermittelten Positionswert z.B. eine Parkposition anfahren lassen.

Auch in der Abtasttechnologie sind Freiheitsgrade vorhanden, mit denen das Messsystem zielgerichtet auf die Anforderungen angepasst wird. Egal ob vollmagnetische Abtastung oder mit der schnellen hochauflösenden Abtastung der optischen Positionserfassung; die Drehgeber gibt es wahlweise für Anwendungen nach SIL2/PLd oder SIL3/PLe. Eine Besonderheit gibt es für die Geräte mit optischer Abtastung als Option: Zusätzlich zum sicheren Bus-System wird der Positionswert auch über eine SSI- oder Inkrementalschnittstelle (nicht sicherheitsgerichtet) ausgegeben. Mit dieser Zusatzschnittstelle können z.B. unterlagerte Regelkreise versorgt werden, ohne den Umweg über die Steuerung zu gehen. Gleichzeitig liefert der Drehgeber die direkten Messwerte ohne zusätzliche Absicherung über den "grauen" Kanal im Standardprotokoll.

Detaillierte technische Daten, Anleitung sowie die sicherheitstechnischen Kennwerte zum direkten Einlesen in handelsübliche Planungs- und Auslegungswerkzeuge sind auf der Homepage der TR Electronic zu finden. Als besonderer Service sind auch die EPLAN-Makros für alle Ausführungen direkt von der Homepage zu laden. Die CD_582+FS SIL-Drehgeber von TR Electronic und ganz besonders die neuen CANopen Safety machen die Entscheidung für sicherheitsgerichtete Drehgeber sehr leicht: Gleicher Bauraum, erheblich höhere Sicherheit. Das gibt es, mit dieser Variantenvielfalt, derzeit nur von TR Electronic.

Alle CD_582+FS mit CANopen Safety Schnittstelle: https://www.tr-electronic.de/s/S025967