NC-Sicherheitsfunktionalitäten

Zur Überwachung der Existenz und des regelmäßigen Updates des zyklischen Interfaces zwischen SPS und NC gibt es eine Überwachungsfunktion (Watchdog). Außerdem gibt es für jede Task eine Tasklaufzeitüberschreitungsüberwachung und für die NC-Achsen eine Schleppabstandsüberwachung und eine Positionsendlagenüberwachung.

Hinweis

Keine Sicherheitsfunktionen im Sinne der Sicherheitstechnik

Bei den NC-Sicherheitsfunktionalitäten handelt es sich um rein funktionale Einstellungen, bei denen es sich nicht um Sicherheitsfunktionen im Sinne der Sicherheitstechnik handelt.

Auf Hardwareseite gibt es weitere Überwachungsmöglichkeiten.
Informieren Sie sich auch über weitere Sicherheitsmaßnahmen bei der Achsinbetriebnahme.

Watchdog für zyklisches Achsinterface zwischen SPS und NC

Grundsätzlich sollte die Watchdog-(Funktionsüberwachungs-)Funktionalität zwischen dem zyklischen Achsinterface der SPS und NC aktiviert werden. Dies ist der Fall, wenn ein Wert ungleich Null für den Watchdog eingetragen wird. Der Wert gibt die Anzahl aufeinanderfolgender Taskzyklen an, ab der der Watchdog anschlägt, wenn keine neue Information zwischen NC und SPS transportiert worden ist. Wenn der Watchdog ausgelöst wird, wird das jeweilige Achsinterface (PlcToNc oder NcToPlc) gelöscht, d. h. genullt.

Beispiel: Bei aktivem Watchdog ist in folgenden Fällen sichergestellt, dass die NC‑Achsen mittels der durch den Watchdog verursachten Wegnahme der Regler- und Vorschubfreigabe gestoppt werden. Wenn:

die SPS gestoppt wird
innerhalb der SPS eine Endlosschleife programmiert worden ist
eine FPU Exception auftritt

Überwachung bei Tasklaufzeitüberschreitung

Zu Diagnose- und Analysezwecken sollte die Überwachung der Tasklaufzeitüberschreitung aktiviert sein. Dies gilt sowohl für die SAF-Task (I/O-Task der NC) als auch für die SVB-Task der NC. Inhaltlich hat diese Überwachung keinen Einfluss, aber falls es einmal zu einer unerwarteten Tasklaufzeitüberschreitung kommen sollte, wird mit einer Meldebox und einem zusätzlichen Eintrag in der Ereignisanzeige reagiert.

Schleppabstandsüberwachung, Endlagenüberwachung, Zielpositionskontrolle

Jede Achse sollte schon zu Beginn einer Achsinbetriebnahme mit aktiver „Schleppabstandsüberwachung“ und aktiver „Positionsendlagenüberwachung“ gefahren werden. Auch wenn eine noch nicht optimierte Achse mit teilweise sehr großen Schleppfehlern fährt, sollten diese elementaren Überwachungsmechanismen nicht abgeschaltet werden, sondern entsprechend großzügig parametriert werden (Position Lag Monitoring).
Weiterhin gibt es die Möglichkeit, die Zielposition automatisch zu kontrollieren (Target Position Monitoring).

Richtungsinversion, Richtungsüberwachung

Es gibt Funktionalitäten, z. B. die Positionskompensation auf einer Master-Achse, die eine Inversion der Bewegungsrichtung verursachen können. Zur Vermeidung einer ungewollten Fahrtrichtung gibt es eine richtungsabhängige Vorschubfreigabe, die die Achse instantan stoppt, wenn sie in die falsche Richtung fährt.

Maximalgeschwindigkeit

Ferner gibt es die Möglichkeit, die maximal erlaubte Fahrgeschwindigkeit einer Achse in den Achsparametern festzulegen oder die Ausgabe des Drives prozentual zu begrenzen.

Beispiel: Es kann vorkommen, dass versehentlich durch Änderung der Drive- oder Encoder-Polarität der Wirkungssinn des Achsregelkreises (Mitkopplung) geändert wird, und die Achse in aller Konsequenz mit maximalem Ausgabewert gegen die mechanische Endlage rast.

In folgenden Situationen kann die Maximalgeschwindigkeit überschritten werden:

durch Positionskompensation von Master- oder Slave-Achsen
durch Einstellung oder Änderung des Koppelfaktors einer Slave-Achse oder (indirekt) der fliegenden Säge
durch extern generierte Daten im FIFO oder den Tabellen-Slave-Achsen

Stopp

Alle Master-Achsen sind jederzeit zu stoppen.

Hinweis Die fliegende Säge ist die einzige Slave-Achse, die über eine Stopp-Funktion verfügt. Es gibt aber auch Situationen, in denen eine fliegende Säge nicht gestoppt werden kann.

Slave-Achsen sind zu stoppen, indem sie online abgekoppelt und in Master-Achsen umgewandelt werden, die dann stoppbar sind. FIFO-Achsen und die NCI-Gruppe sind stoppbar.

Hardwareüberwachung

Falls es für eine Anlage in einer Notfall-Situation (Not-Aus, Watchdog, etc.) aus mechanischen oder sonstigen Gründen auf keinen Fall erlaubt ist, die Achsen im nächsten I/O-Zyklus abrupt stillzusetzen (z. B. schlagartig 0 V auszugeben), kann dies nur sicher durch die vorhandene Antriebshardware geschehen. Hierzu bieten die meisten Hersteller einfache digitale Beschaltungsmöglichkeiten an, die sicherstellen, dass eine Achse in einer definierten Art und Weise stillgesetzt wird (Bremsrampe, Stillstandfenster für elektrisches Abschalten der Regelung und Zuschalten der Bremse etc.).