Bewerkingsmachines en -installaties worden vaak in verschillende bedrijfsmodi gebruikt. Bij oudere installaties wordt dat veelal gedaan door veiligheidsvoorzieningen te manipuleren. Bij nieuwere machines is vaak een sleutelschakelaar voorhanden, waarmee een keuze gemaakt wordt tussen automatisch bedrijf en handmatig bedrijf. Natuurlijk is de manipulatie van veiligheidsvoorzieningen verboden en moet ook voor de andere bedrijfssoorten dan automatisch bedrijf de machinerichtlijn worden gerespecteerd.
Dit kan worden gedaan door met een keuzeschakelaar een deel van de veiligheidsvoorziening te overbruggen en bijvoorbeeld een toestemmingschakelaar te activeren. In deze situatie mogen de motoren slechts met verlaagd toerental draaien, waardoor met een veilige bewegingssnelheid kan worden gestart en gestopt. In sommige gevallen is dat echter niet mogelijk en kan een instelling alleen worden gedaan bij volle snelheid van de machine. De machinerichtlijn laat hiervoor ruimte, maar in deze gevallen zullen er andere randvoorwaarden worden geëist voor de niet automatische modus van die machines.
In de nabije toekomst zullen ook de circuits voor het kiezen van de bedrijfsmodus steeds vaker veiligheidscircuit moeten zijn. Enkele normen voor draai- en slijpmachines schrijven dit al voor en er zullen er veel meer volgen. Reden voor het stellen van deze eisen aan de keuze inrichting is het feit dat met deze schakeling veiligheidsvoorzieningen worden in- en uitgeschakeld. Zodra uit de risico beoordeling blijkt dat het veiligheidscircuit voor het kiezen van de diverse bedijfsmodi van de machine PLe moet zijn, kan niet meer worden volstaan met de sleutelkeuzeschakelaar en zijn er andere maatregelen nodig.
Naast het probleem van het performance level speelt ook een rol dat de bedrijfsmodi voor instel- en handbedrijf meestal zijn voorbehouden aan daarvoor opgeleide en aangewezen personen. De sleutelschakelaar is daarbij in de meeste gevallen een niet-betrouwbare component, evenals softwarematige wachtwoorden. De sleutel blijft al snel in de schakelaar zitten en wachtwoorden circuleren ook regelmatig onder de gebruikers van de machine. Kortom, dit zijn geen wenselijke situaties, die ondervangen kunnen worden door een andere keuze van componenten.
Om te voorkomen dat onbevoegde personen parameters en of andere instellingen aan de machines veranderen, maakt Euchner al enkele jaren een elektronisch key system. Dit systeem bestaat uit een of meer key’s (tags) en een key reader. De readers kunnen beschikken over een simpele digitale 4 bits uitgang of de gebruikelijke interfaces zoals Profinet, Profibus, Ethernet TCP/IP en USB. De laatst genoemde interfaces bieden veel meer mogelijkheden, waarbij gedacht moet worden aan datalogging, key beheer en het toewijzen van bevoegdheden. Alle systemen kunnen daarnaast beschikken over een veilige uitgang, welke noodzakelijk is voor deze applicatie. De overige ingrediënten voor een compleet systeem bestaan uit een veiligheidsbesturing, een PLC en een touchscreen. Deze mogen natuurlijk deel uit maken van de reeds in het design aanwezige besturingsonderdelen.
Voor de verschillende bedrijfssoorten van een machine wordt de Engelse term mode of safe operation gebruikt waarvan er vijf zijn. De indeling ervan en het bijbehorende symbool staan in onderstaande tabel.
MSO 0 – Handmatig bedrijf
MSO 1 – Automatisch bedrijf
MSO 2 – Instelbedrijf
MSO 3 – Automatisch bedrijf met handmatige ingreep
MSO SE – Servicebedrijf
Systeemwerking
Om een veilig bedrijfsmodi systeem te bouwen, moet de te schrijven software wel aan specifieke eisen voldoen. Zo krijgen de EKS key’s binaire waarden die een zogenaamde Hammingafstand hebben van 8, dit zorgt voor een restwaarschijnlijkheid dat een foutieve waarde van een sleutel wordt uitgelezen van minder dan 10-12. Hiermee wordt de kans dat een verkeerde waarde wordt ontvangen zo klein, dat het te bereiken PLe ruimschoots kan worden behaald. Daarnaast wordt met behulp van een KEYCRC de vervalsing van een key voorkomen.
De afloop in het systeem gaat als volgt: Een geldige key zorgt via de LA uitgang voor de start van een geldige wijziging in de veiligheids-PLC. De gegevens uit de EKS worden via de dataverbinding aan de PLC en het touchscreen overgedragen. Hierdoor verschijnt in het touchscreen het keuzemenu. De keuze wordt door het touchscreen verzonden aan de veiligheids-PLC, die de keuze terugstuurt aan het panel. Het panel stuurt een bevestiging aan de veiligheids-PLC die op zijn beurt de gevraagde bedrijfsmodus activeert. Voor het realiseren van een systeem heeft Euchner uitgebreide informatie ter beschikking in de vorm van applicatiebeschrijvingen.
De gerealiseerde systemen hebben een toestemmingscertificaat ontvangen van het Duitse instituut IFA.
