Turck TBPN: Hybride I/O-Module bieten Sicherheit im Block

Turck bietet die hybriden Safety/Standard-I/O-Module jetzt für Profisafe und CIP Safety an.

Das Hybrid-Modul TBPN vereint vier sichere Profinet/Profisafe-Kanäle und vier Standard-I/Os. Es bietet zwei sicherheitsgerichtete Eingänge für Profisafe, an denen zweikanalige Sicherheitskomponenten wie mechanische Sicherheitsschalter oder auch elektronische Sicherheitssensoren mit OSSD-Signalen, wie zum Beispiel Lichtgitter, angeschlossen werden. Zusätzlich stehen zwei sichere universelle digitale Kanäle als sicherheitsrelevante Ein- oder Ausgänge zur Verfügung.

Auf der Standardseite bietet das TBPN-Modul vier universelle Ein- oder Ausgänge. Zwei von ihnen können als IO-Link Master definiert werden, was die Einsatzmöglichkeiten der Module potenziert. Durch den Einsatz von Turck-I/O-Hubs an den beiden IO-Link-Mastern lässt sich der Verkabelungsaufwand für zusätzliche Standardsignale auf ein Minimum reduzieren: Mit zwei I/O-Hubs können über IO-Link bis zu 32 zusätzliche digitale Signale angebunden werden. Diese Flexibilität vereinfacht die Projektierung von Maschinen und verringert die Anzahl nicht genutzter Kanäle.

Über den Speicherstick lassen sich die Konfigurationsdaten im Austauschfall automatisch in das Modul übertragen.

Als dezentrale Safety-Kleinsteuerung einsetzbar

Das TBPN bietet aber nicht nur hochflexible Ein- und Ausgänge für Safety- und Standardsignale. Mit seinen bordeigenen Logikfunktionen kann das Hybrid-Modul gleichzeitig als dezentrale Safety-Kleinsteuerung fungieren. Der Anwender kann so von einer kürzeren Reaktionszeit des Gesamtsystems profitieren und dies bei der Konstruktion von Maschinen und Anlagen berücksichtigen. So kann beispielsweise der Abstand eines Lichtgitters zu einer gefährlichen Bewegung von vornherein kleiner geplant werden als bei einer klassischen Sicherheits-SPS-Lösung.

Das linke Bild zeigt den aktuellen Status in vielen Produktionshallen – Turcks Hybrid-Modul im rechten Bild spart Platz und vermeidet ungenutzte Kanäle.

TBIP für Ethernet/IP mit CIP Safety

Mit der Entwicklung des TBIP erfüllte Turck den Wunsch des europäischen Maschinen- und Anlagenbaus nach einer Safety-Lösung für den amerikanischen Markt. Das TBIP ist ein weiteres hybrides Safety-Block-I/O-Modul, das Standard- und sichere Ein-/Ausgänge in einem Gerät kombiniert – in diesem Fall für Ethernet/IP und CIP Safety.

In seinen Spezifikationen gleicht das TBIP denen des TBPN, mit Ausnahme des Ethernet-Protokolls. Beide IP67-Hybrid-Module können flexibel an den konkreten Signalbedarf in der Maschine angepasst werden und auch als dezentrale Sicherheitscontroller fungieren. Die Sicherheitsfunktionen lassen sich auch ohne Anschluss an die spätere Sicherheits-SPS konfigurieren und testen. Die hohe Schutzart erlaubt den Einsatz in anspruchsvollsten Umgebungen. Zudem können dezentrale Anlagen und modulare Maschinenkonzepte ohne zusätzliche Schaltkästen realisiert werden.

GSDML-Datei und Konfigurations-Software

Die Logikfunktionen und die Eigenschaften der sicherheitsrelevanten I/Os werden mit Hilfe des Turck Safety Configurators für die Safety-Kanäle festgelegt. Dies ist für jede Applikation notwendig, da unterschiedliche Sicherheitskomponenten mit unterschiedlichem Verhalten eine individuelle Auswahl notwendig machen. Abhängig von der I/O-Belegung konfiguriert die Software das Modul vor. Die Standardkonfiguration geht davon aus, dass eine Sicherheitssteuerung angeschlossen wird. Eine Anpassung an die individuellen Anforderungen ist jederzeit möglich. Der Safety Configurator basiert auf Microsoft Windows und beschleunigt die Konfiguration der Safety-I/Os durch sein intuitives Interface. Der Webserver des Geräts erleichtert Diagnose und Inbetriebnahme.

Um den Anwendern eine Neu-Konfiguration von Modulen im Fall eines Defekts zu ersparen, sind diese mit einem steckbaren Speicherstick ausgestattet. Der Turck Safety Configurator legt die parametrierten Sicherheitseigenschaften nicht nur im Sicherheits-Hybrid-Modul, sondern zusätzlich auch auf dem Stick ab. Im Austauschfall zieht man den Speicherstick einfach am defekten Modul ab und steckt ihn in das Ersatzgerät. Nach Anlegen der Versorgungsspannung werden die Konfigurationsdaten automatisch in das neue Modul übertragen und der Betrieb kann unverändert sicher weitergehen.

Die I/O-Module TBPN und TBIP für Profinet und Ethernet/IP komplettieren Turcks Safety-Portfolio

Sichere Abschaltung und Spannungsversorgung

Drei der vier universellen Kanäle können als abschaltbare Standard-Ausgänge verwendet werden. Dabei koppelt das Modul intern die Versorgungsspannung sicher ab. Das gilt auch für die Versorgungsspannung für einen der beiden IO-Link-Master. Dadurch wird das sicherheitsgerichtete Abschalten von Hilfsantrieben, Ventilinseln oder anderen Aktuatoren möglich, was den Schaltungs- und Verdrahtungsaufwand für die Aktuatoren minimiert. Alle Ausgänge – Sicher und Standard – schalten bis zu 2 Ampere.

Die maximal zwei sicheren Ausgänge können per Konfigurationssoftware als zweikanalige unipolare (P-schaltend) oder bipolare (P/N-schaltend) Ausgänge konfiguriert werden. Es lassen sich somit mechanische Kontakte von Sicherheitsschützen, aber auch elektronische Sicherheitssignale für Antriebssysteme ansteuern und sicher abschalten.

Erweiterte Einsatzmöglichkeiten: I69K, PL e, SIL 3

Die IP67-Profinet/Profisafe-Module werden vor allem im europäischen Maschinen- und Anlagenbau eingesetzt. Hier stehen Papier- und Holzverarbeitungsmaschinen, aber auch die Förder- und Lagertechnik im Fokus. Darüber hinaus eignen sich die Module für die Automobilbranche, insbesondere den Automobil-Rohbau und Roboter-Applikationen. Dank des erweiterten Temperaturbereichs von -40 bis +70 °C sowie der Schutzarten IP65, IP67, IP69K stehen den Modulen über diese Branchen hinaus nahezu alle Einsatzbereiche offen.

Auch in Applikationen, die funktionale Sicherheit erfordern, sind die TBPN/TBIP-Module bis zu SIL 3 (IEC 61508) einsetzbar. Geht es um Maschinen, also um Anwendungen bei denen meist die EN 13849-1 gefordert ist, kann der Kunde die Module bis zu Performance Level e/Kategorie 4 verwenden. Für Linientopologien verfügen die Geräte über einen integrierten Switch.