Pilz PSENradar: Gefahr klar auf dem (Radar-)Schirm!

Eine Signalsäule zeigt den jeweils aktuellen Gefährdungsstatus an: Entweder eine Verletzung des Warnraums (orange) oder des Schutzraums (rot). Die Lösung rund um das sichere Radarsystem PSENradar sorgt dafür, dass eine sichere und zuverlässig erfolgende Reaktion eingeleitet wird, so dass niemand einer Gefahr ausgesetzt ist.

Sicheres Paket für die „raue“ Schutzraumüberwachung über Radar

Zur sicheren Schutzraumüberwachung auch in rauen Umgebungen hat Pilz seine sichere Radarlösung nochmals erweitert: Aktuell steht für das sichere Radarsystem PSENradar ein weiterer Sensor zur Verfügung. Der neue Radarsensor PSEN rd1.2 ist für die Sicherheitskategorie Kat. 3 / PL d einsetzbar und kann auch Roboteranwendungen sicher schützen. Im Verbund mit der ebenfalls neuen Auswerteeinheit PSEN rd1.0 I/O PS ETH lässt sich das sichere Radarsystem jetzt zudem in bestehende Applikationen nochmals einfacher einbinden, was die Inbetriebnahme optimiert. So stellt PSENradar im Paket mit der konfigurierbaren Kleinsteuerung PNOZmulti 2 – oder wie bei EuroChem mit dem Automatisierungssystem PSS 4000 – eine sichere Komplettlösung für die Schutzraumüberwachung dar, inklusive Konformitätsbewertung. Zum Einsatz kommt das System dort, wo optoelektronische Sensoren an ihre Grenzen stoßen, insbesondere in rauen Einsatzbedingungen, wie z. B. in der Schwerindustrie und im Transport- und Logistikbereich.

Der Kunstdünger-Produzent EuroChem ist weltweit eines der führenden Unternehmen in diesem Bereich. Am Standort Antwerpen wird der Kunstdünger produziert, um dann als Schüttgut über Wasser, Schiene oder Straße ausgeliefert zu werden. Die belgische Anlage wurde bereits 1964 durch die BASF errichtet und gehört seit 2012 der EuroChem-Gruppe.

In extremen und schwer zu sichernden Produktionsumgebungen wie bei EuroChem stellt das Radarsystem von Pilz eine leistungsstarke und sichere Lösung dar.

Stark vernetzt ist Herausforderung

Am Standort Antwerpen sorgt ein ausgedehntes Netzwerk aus Förderbändern und Aufzügen für den Transport der Produkte von und zu den Silos, Wiegestationen und Verladestellen. Verbindendes Element dieses ausgedehnten Netzwerks des Schüttguthafens ist das gigantische Förderband. Es ist gleichzeitig Sortiersystem und darüber hinaus dafür zuständig, das Gut zum richtigen Zielort zu transportieren. Peter Vermaete, Asset & Production Manager bei EuroChem, beschreibt den grundsätzlichen logistischen Ablauf: „Für das Abkippen der Produkte verwenden wir einen Bandwagen, der das Förderband kreuzt. Dieser Bandwagen läuft auf Schienen und kann verschiedene Stationen anfahren. Um die Arbeitsabläufe unter ergonomischen Gesichtspunkten und die Sicherheit während des Kippvorgangs gleichermaßen zu optimieren, wollten wir die Anlage mit Fokus auf das Handling bedienerseitig modernisieren.“ Dabei war für EuroChem das Thema Automatisierung gesetzt. Dazu war eine Lösung gefragt, bei der der Einfluss der ‚Sicherheit‘ auf die Arbeitsabläufe minimal ist.

Der neue Radarsensor PSEN rd1.2 im sicheren Radarsystem PSENradar von Pilz ist für die Sicherheitskategorie Kat. 3/PL d einsetzbar und kann so auch Roboter-Applikationen sicher schützen.

Staubige Angelegenheit, sicher überwacht

Da bei der Produktion von Dünger eine extrem raue, im Sinne von staubige, Umgebung vorliegt, ist es entscheidend für einen reibungslosen Produktionsablauf, dass die Kipp-Anlage regelmäßig gereinigt wird. Das bedeutet aber auch, dass der Bereich, in dem die Maschine steht, für den Bediener grundsätzlich stets und auch einfach zugänglich sein muss. Gleichzeitig ist es jedoch notwendig, diesen ausreichend zu schützen. Denn von den tonnenschweren, sich immer in Bewegung befindenden Bandwagen geht unvermeidlich ein hohes Sicherheitsrisiko für das Bedienpersonal aus.

Die ideale Lösung, die sowohl Sicherheit und Bedienfreundlichkeit miteinander in Einklang bringt, hat EuroChem im neuen Radarsystem PSENradar von Pilz gefunden. Das Radarsystem arbeitet mit Radarsensoren, die jede Bewegung rund um die Anlage erfassen. Bei EuroChem bietet das sichere Radarsystem PSENradar Sicherheit bis zu Performance Level d (PL d) bzw. SIL 2 (Safety Integrity Level), Kategorie 2. Als Alternative etwa zu sicheren Laserscannern ist es der große Vorteil dieser Technologie, dass Radarwellen im Unterschied zu Laserstrahlen nicht durch externe Einflüsse wie Staub, Schmutz, Regen, Licht, Funken oder Schwingungen und Erschütterungen in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigt werden. Eine hohe Produktivität der Anlage trotz rauester Umgebung sind weitere Vorteile der sicheren Radarsystem-Lösung von Pilz.

„Wir haben das Radarsystem zum ersten Mal bei Pilz auf der Hannover Messe gesehen“, erinnert sich Jorn Verstraeten, bei EuroChem verantwortlich für die Abteilung E&I des Maintenance Departements. „Und waren so interessiert, dass wir dieses Projekt genauer mit Pilz besprechen wollten. Schließlich beauftragten wir Pilz mit der Risikoanalyse, der Entwicklung des Sicherheitskonzepts und auch der Implementierung.“ Peter Vermaete ergänzt: „Pilz war bereits länger einer unserer Lieferanten für bestimmte Komponenten. Für Consulting- und Engineering-Dienste hatten wir uns jedoch noch nicht an dieses Unternehmen gewandt.“

Sicherheitszonen einfach einrichten

Für die Lösung bei EuroChem sind an jeder der sechs Abkippstellen (Entladepunkte) des Förderbands jeweils sechs Radarsensoren angebracht. Sie wachen über die Sicherheit, indem sie alle Bewegungen der Umgebung zuverlässig erfassen. Dabei verfügt jede Abwurfstelle über eine eigene Control Unit, die die Signale der Sensoren interpretiert und über die die Warn- und Gefahrenzonen konfiguriert werden. Teil der Lösung ist auch die Steuerung PSSuniversal PLC des Automatisierungssystems PSS 4000 von Pilz, die die Statusmeldungen aller Control Units, der Not-Aus-Schalter sowie der Seilzugschalter einsammelt. Vermaete erklärt: „Es waren allerdings einige Anpassungen erforderlich, um die Radarsensoren so zu positionieren, dass der gesamte Bereich um eine Abwurfstelle abgedeckt war, ohne dabei die Bewegung des Förderbands zu erfassen. Doch das ist gelungen und jetzt verfügen wir über eine leistungsfähige Lösung, die es ermöglicht, dass Menschen in der Nähe der Anlage arbeiten können, ohne dass sie gefährlichen Situationen ausgesetzt sind.“

Heute zeigt eine Signalsäule den jeweils aktuellen Gefährdungsstatus an: Wenn sich ein Mitarbeiter oder eine Mitarbeiterin einer Gefahrenquelle nähert, leuchtet zuerst eine orange Lampe auf, um diese zu warnen. Sollte dennoch die Gefahrenzone betreten werden, wird die Anlage in den sicheren Zustand gefahren. Dies signalisiert eine rote Lampe. Doch die Steuerung sorgt nicht nur bei Verletzung des Warnraums bzw. des Schutzraums dafür, dass eine sichere und zuverlässig erfolgende Reaktion eingeleitet wird, sondern auch im Fehlerfall: Die Control Unit verfügt auch über eine Blanking-Funktion, die erkennt, ob ein Sensor „ausgeblendet“ wird – z. B. durch einen Gegenstand, der den Sensor verstellt. Erfasst wird darüber hinaus auch, wenn sich die Position des Sensors selbst ändert oder, wenn dieser bewusst oder aus Versehen – z. B. bei Reinigungsarbeiten – zur Seite geschoben wird. Auf diese Weise kann Manipulationen gleich welcher Art vorgebeugt werden.

Die Verwendung von Radarsensoren ist ein relativ neues Konzept für Sicherheitsanwendungen. In extremen und schwer zu sichernden Produktionsumgebungen wie bei EuroChem stellen diese Sensoren jedoch eine leistungsstarke, dauerhafte und sichere Lösung dar. Peter Vermaete resümiert: „Bei diesem Projekt war Pilz uns eine große Hilfe, und das nicht nur beim Ausarbeiten und Validieren des Konzepts, sondern auch bei der Umsetzung vor Ort.“