In der modernen industriellen Automation spielt die Sicherheit eine immer wichtigere Rolle. Eine der Schlüsseltechnologien, die dazu beiträgt, ist die fehlersichere speicherprogrammierbare Steuerung, kurz SPS. Doch was genau bedeutet "fehlersicher" in diesem Kontext und wie funktioniert eine solche SPS? In diesem Artikel gehen wir diesen Fragen nach und beleuchten die Grundlagen und Funktionsweisen von fehlersicheren SPS.
Fehlersichere SPS: Was steckt dahinter?
Fehlersichere SPS-Systeme, auch als "Safety-SPS" bekannt, sind spezielle Arten von speicherprogrammierbaren Steuerungen, die in sicherheitskritischen Anwendungen eingesetzt werden. Sie sind so konzipiert, dass sie auch im Falle eines Fehlers den sicheren Zustand einer Maschine oder Anlage gewährleisten können. Dies ist besonders wichtig in Branchen wie der Automobilproduktion, der Chemieindustrie oder der Energieerzeugung, wo ein Ausfall oder Fehler erhebliche Gefahren für Menschen und Umwelt darstellen kann.
Der wesentliche Unterschied zwischen einer Standard-SPS und einer fehlersicheren SPS liegt in der Art und Weise, wie sie Fehler erkennen und darauf reagieren. Während eine normale SPS in der Regel auf maximale Effizienz und Produktionsleistung ausgelegt ist, liegt der Schwerpunkt bei einer fehlersicheren SPS auf Sicherheit. Sie verwendet spezielle Sicherheitsprotokolle und Redundanzen, um sicherzustellen, dass selbst im Falle eines Systemfehlers die Sicherheit der Anlage nicht beeinträchtigt wird.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Zertifizierung. Fehlersichere SPS müssen strenge Sicherheitsstandards und Zertifizierungen erfüllen, wie beispielsweise die Normen IEC 61508 oder ISO 13849. Diese Normen definieren die Anforderungen an die funktionale Sicherheit von elektrischen, elektronischen und programmierbaren elektronischen Steuerungssystemen. Die Erfüllung dieser Standards stellt sicher, dass die Systeme robust und zuverlässig genug sind, um in sicherheitskritischen Anwendungen eingesetzt zu werden.
Wie eine fehlersichere SPS arbeitet
Fehlersichere SPS-Systeme arbeiten mit einer Vielfalt von Mechanismen, um die Sicherheit zu gewährleisten. Einer der grundlegendsten Mechanismen ist die Nutzung von Redundanz. Dies bedeutet, dass kritische Komponenten oder Prozesse mehrfach vorhanden sind, sodass im Falle eines Ausfalls eines Teils ein anderer Teil die Aufgabe übernehmen kann. Dies stellt sicher, dass ein einzelner Fehler nicht zu einem vollständigen Systemausfall führt.
Ein weiterer wichtiger Bestandteil ist die kontinuierliche Selbstüberwachung. Fehlersichere SPS führen regelmäßig Selbsttests durch, um sicherzustellen, dass alle Komponenten ordnungsgemäß funktionieren. Wenn ein Fehler erkannt wird, schaltet das System automatisch in einen sicheren Zustand, der oft als "Fail-Safe" bezeichnet wird. Zum Beispiel kann dies bedeuten, dass eine Maschine gestoppt oder ein Ventil geschlossen wird, um potenzielle Gefahren zu vermeiden.
Zusätzlich zur Hardware-Redundanz und Selbstüberwachung kommen auch spezielle Softwareprotokolle zum Einsatz, um die Sicherheit zu erhöhen. Diese Protokolle sind darauf ausgelegt, sicherheitsrelevante Daten zu validieren und zu verifizieren, bevor Aktionen durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass die Software sicherstellt, dass die ausgeführten Befehle korrekt und sicher sind, bevor sie an die Hardware übergeben werden. Dies sorgt für eine zusätzliche Sicherheitsebene und hilft, Mensch und Maschine zu schützen.
Fehlersichere SPS-Systeme sind ein wesentlicher Bestandteil moderner Sicherheitskonzepte in der Industrie. Sie sorgen dafür, dass Maschinen und Anlagen auch in kritischen Situationen sicher betrieben werden können. Obwohl sie in der Anschaffung oft teurer sind als Standard-SPS, bieten sie durch ihre verbesserten Sicherheitsfunktionen einen wichtigen Mehrwert. Mit der stetigen Weiterentwicklung von Technologien und Standards wird die Bedeutung von fehlersicheren SPS in der Zukunft weiter zunehmen, und sie werden weiterhin eine zentrale Rolle dabei spielen, die Sicherheit in industriellen Anwendungen zu gewährleisten.
