Blog über Datenstudie vergleicht Standard vs. Sicherheitsplc in der Automatisierung

Stellen Sie sich Ihre Fabrikhalle vor: Das Summen der Maschinen erzeugt eine Symphonie der Effizienz, doch jede Bewegung birgt potenzielle Sicherheitsrisiken wie ein Damoklesschwert, das über der Produktionslinie hängt. Wie können Sie eine undurchdringliche Sicherheitsabwehr aufbauen und gleichzeitig nach operativer Exzellenz streben? Die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) als Kern des Automatisierungssteuerungssystems spielt eine entscheidende Rolle in diesem Gleichgewicht.

Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) sind bekannt für ihre Zuverlässigkeit, Effizienz und ihre unverzichtbare Rolle in Automatisierungssystemen. Aus Datensicht liegen die Hauptvorteile von SPS in ihren ausgereiften Hardware- und Software-Ökosystemen, die die Integration, das Debugging und die Wartung für Konstrukteure von Steuerungssystemen und Endanwender erleichtern und somit die Gesamtbetriebskosten (TCO) senken.

Standard-SPS automatisieren in erster Linie Maschinenprozesse wie Timing, Steuerung, Sequenzierung und das Starten/Stoppen von Motoren, Pumpen, Ventilen und anderen Komponenten. Die Datenanalyse zeigt, dass ihr Ziel darin besteht, Systeme effizient ohne menschliches Eingreifen zu betreiben und so den Produktionsdurchsatz zu maximieren und gleichzeitig die Stückkosten zu minimieren. Sie werden typischerweise für Automatisierungsaufgaben mit geringeren Sicherheitsanforderungen verwendet.

• Datenverarbeitungsfähigkeit: Standard-SPS verfügen in der Regel über eine robuste Datenverarbeitung zur Überwachung und Steuerung verschiedener Produktionsparameter wie Temperatur, Druck und Durchfluss in Echtzeit.
• Kommunikationsfähigkeit: Sie unterstützen mehrere Protokolle (Ethernet, Modbus, Profibus) für die Integration in komplexe Automatisierungssysteme.
• Programmierflexibilität: Flexible Programmiersprachen (Kontaktplan, Anweisungslisten, Funktionsbausteindiagramme) ermöglichen kundenspezifische Steuerungsprogramme.
• Kosteneffizienz: Im Allgemeinen günstiger als Sicherheits-SPS, was sie für budgetbewusste Projekte attraktiv macht.

Sicherheits-SPS arbeiten ähnlich wie Standard-SPS, sind aber so konzipiert, dass sie strenge Sicherheitsstandards (IEC 62061, ISO 13849-1, IEC 61508) erfüllen. Die Datenanalyse zeigt, dass sie sowohl den Normalbetrieb als auch sofortige Sicherheitsmaßnahmen bei Ausfällen gewährleisten müssen, um Verletzungen und Geräteschäden zu vermeiden. Sie steuern die gleichen mechanischen Komponenten, fügen aber integrierte Sicherheitsfunktionen für Not-Aus, Sicherheitstüren, Lichtvorhänge usw. hinzu.

• Sicherheitsfunktionen: Not-Aus, Türüberwachung, Zweihandbedienung usw. zur Erkennung von Gefahren und zur Umsetzung von Schutzmaßnahmen.
• Redundantes Design: Doppelprozessoren/Netzteile erhöhen die Zuverlässigkeit und verhindern Einzelpunktfehler.
• Diagnosefähigkeiten: Echtzeitüberwachung erkennt potenzielle Ausfälle und ermöglicht eine vorbeugende Wartung.
• Sicherheitszertifizierungen: Obligatorische Zertifizierungen (TÜV, UL) gewährleisten die Einhaltung der Sicherheitsstandards.

Der Bedarf an Sicherheits-SPS hängt von regionalen/branchenspezifischen Vorschriften ab. Daten legen nahe, dass Unternehmen umfassende Risikobewertungen durchführen müssen, um geeignete Sicherheitsmaßnahmen zu bestimmen. Sicherheits-SPS können Sicherheitsrelais ersetzen, wodurch die Kosten für Komponenten und Verkabelung reduziert und die Anpassungsfähigkeit durch Programmänderungen anstelle von Hardwareänderungen erhöht wird.

Aus Datensicht bieten Sicherheits-SPS:

• Erhöhte Personensicherheit: Integrierte Sicherheitsfunktionen reduzieren Unfallrisiken und die damit verbundenen Kosten.
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Erfüllt sich entwickelnde Sicherheitsgesetze und vermeidet rechtliche Strafen.
• Verbesserte Produktivität: Erweiterte Diagnostik minimiert ungeplante Ausfallzeiten.
• Systemflexibilität: Programmänderungen passen sich den sich ändernden Produktionsanforderungen an.
• Langfristige Kosteneinsparungen: Höhere Anfangsinvestitionen werden durch reduzierte Unfälle und Wartung ausgeglichen.

Standard-SPS sind weiterhin ideal für bestimmte Szenarien:

Vorteile:

• Kostengünstig: Geringere Anfangsinvestition für grundlegende Automatisierungsanforderungen.
• Benutzerfreundlich: Einfachere Programmierung/Wartung für Teams ohne Sicherheitsspezialisten.
• Vielseitige Anwendungen: Steuert Motoren, Pumpen, Ventile über verschiedene Automatisierungsaufgaben hinweg.

Einschränkungen:

• Fehlen von Sicherheitsfunktionen: Erfordert separate Risikobewertung und Sicherheitsmaßnahmen.
• Geringere Zuverlässigkeit: Erhöhter Wartungsbedarf zur Vermeidung unerwarteter Ausfallzeiten.
• Nicht konform mit Sicherheitsvorschriften: Ungeeignet für regulierte Anwendungen.

1. Sicherheitsanforderungen der Anwendung: Umfassende Risikobewertung bestimmt die erforderlichen Schutzmaßnahmen.
2. Budgetanalyse: Vergleichen Sie die TCO von Standard- und Sicherheits-SPS, einschließlich langfristiger Einsparungen.
3. Team-Expertise: Bewerten Sie die technischen Fähigkeiten für die Programmierung/Wartung von Sicherheits-SPS.
4. Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Überprüfen Sie alle geltenden Sicherheitsstandards.

In dem heutigen Wettbewerbsmarkt müssen Unternehmen Produktivität, Kosteneffizienz und Arbeitnehmersicherheit in Einklang bringen. Die SPS-Auswahl wirkt sich entscheidend auf dieses Gleichgewicht aus. Durch eine datengesteuerte Analyse von Standard- und Sicherheits-SPS können Unternehmen fundierte Entscheidungen treffen, die sowohl die betriebliche Leistung als auch die Sicherheitsergebnisse optimieren.