Sicherheitssteuerungen Hersteller – Vergleich

Sicherheitssteuerungen sind das Kernstück der sicherheitsbezogenen Steuerungstechnik in Maschinen und Anlagen. Sie reagieren auf kurze Signale: Wird ein Not-Halt betätigt oder ein Schutzzaun geöffnet, verarbeitet die Einheit die Eingänge von Sicherheitsschaltern und schaltet einen sicheren Ausgang. Nach DIN EN ISO 13849-1 führt diese Reaktion in einen definierten Zustand, etwa Drehmoment-Aus an einem Antrieb oder Spannungsfreischaltung eines Schützes.

Technische Eigenschaften und Typen

Bei kleinen Maschinen dominieren kompakte Geräte mit fest verdrahteter Logik, oft als Sicherheitsrelais ausgeführt. Modulare Systeme erweitern sich über Steckmodule, wenn zusätzliche Sensorik, sichere Halbleiterausgänge oder mehr Kanäle gefordert sind. Entscheidend ist die Architektur: Eine starre Funktionskette deckt wenige Sicherheitsaufgaben ab, modulare Plattformen bieten Reserven für spätere Erweiterungen.

Bei verketteten Stationen mit mehreren Zonen und Betriebsarten kommen programmierbare Safety-SPS (Safety PLC) zum Einsatz. Sie kodieren die Sicherheitsfunktion als Logikprogramm und sind oft mit der übergeordneten Automatisierung gekoppelt. Beispiel: Eine Linie mit drei Schutztüren und Muting am Materialdurchlauf erfordert definierte Sequenzen. Eine Safety PLC schaltet dazu erstens die Türüberwachung, zweitens die Muting-Zeitfenster und drittens die sichere Stillsetzung einzelner Achsen, ohne den Gesamttakt zu verlieren.

Leistungsmerkmale und Integration in Anlagen

Für die Sicherheitskontrolle zählen vor allem Reaktionszeit, Diagnoseabdeckung und Schnittstellen zur Integration. Eine kurze Reaktionszeit reduziert den erforderlichen Mindestabstand von trennenden Schutzeinrichtungen, der Wert steht typischerweise im Datenblatt in Millisekunden. Statusbits allein genügen nicht, erst eine belastbare Diagnoseabdeckung erkennt Leitungsbruch, Querschluss und interne Fehler systematisch.

• Diagnosefunktionen: Meldungen differenzieren Kanalfehler, Kurzschluss gegen 24 V und Interlock-Verstöße.
• Sichere Kommunikation: ProfiSafe, CIP Safety oder Safety over EtherCAT übertragen Telegramme mit Prüfsummen und Zeitüberwachung.

Bei vernetzten Maschinen prägt die Einbindung in Feldbusse oft die Topologie des Schaltschrankes. Kurze Verdrahtung spart Klemmenplätze. Sollen mehrere Gefahrenbereiche getrennt stillgesetzt werden, stützt sich die Logik auf Überwachung, insbesondere auf Stillstandsüberwachung an Achsen oder Spindeln. Dafür verarbeitet die Steuerung sichere Rückmeldesignale aus Antrieben oder Drehzahlwächtern. Beispiel: In einer Roboterzelle mit zwei Zugängen trennt eine zonenbasierte Lösung den Wartungsraum sicher ab, während der Prozessraum weiterläuft. Die Stillstandsüberwachung muss dazu eine definierte Grenzdrehzahl unterschreiten.

Normenrahmen und Bewertung von Sicherheitsfunktionen

Die Auslegung sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen folgt einem etablierten Normensystem, das Funktionen messbar einstufen und Risiken quantifizieren lässt. Es ordnet Funktionen einem Performance Level oder einem Safety Integrity Level zu. Die Einstufung bleibt nachvollziehbar, etwa der Unterschied zwischen PL d und PL e.

Nicht Zertifikate allein zählen, sondern die nachvollziehbare Validierung der erreichten Werte. Prüfstellen wie der TÜV bestätigen die Konformität anhand definierter Prüfprogramme. Diese Dokumentation unterstützt die Inbetriebnahme und spätere Änderungen an der Steuerungstechnik. Bietet eine Produktfamilie mehrere Gerätegrößen, erleichtern identische Sicherheitsblöcke die Migration zwischen Maschinentypen ohne neue Grundsatzbewertung der Sicherheitsaufgabe.

Normen und Richtlinien