23 4 · 2023 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Infrastruktur Einfach implementierbare Plug-and-play-Lösung Umsetzung der funktionalen Sicherheit in Car-Liftern für Applikationen ohne Innentüren Yasin Yasar Wenn Mensch und Maschine korrelieren, erweist sich der Leitspruch „Safety first“ als obligatorische Normdirektive. Da aufgrund der Urbanisierung immer häufiger Hebebühnen als Parksysteme eingesetzt werden, sind hier zuverlässige, einfach implementierbare Sicherheitsvorkehrungen notwendig. Beispielhaft kann dies eine gemäß EN ISO 13849 PL d, Kategorie 2 vorgefertigte und zertifizierte Sicherheitslösung von Phoenix Contact für den Schaltschrank sein. Bild 1: Sicheres und effizientes Parken auf neuem Niveau: der Car-Lifter mit funktionaler Sicherheit. © lunopark@ shutterstock.com Bild 2: Einsatz von Hebebühnen als Car-Lifter. © Phoenix Contact Bei der sukzessiven Verbreitung von Parkinfrastrukturen in den Innenstädten handelt es sich um eine direkte Antwort auf die wachsende Anzahl von Fahrzeugen in einem begrenzt verfügbaren Raum. Urbane Gebiete sind oft dicht besiedelt, sodass die Nachfrage nach Parkplätzen nahezu unentwegt steigt. In diesem Zusammenhang bieten Hebebühnen einen wesentlichen Mehrwert. Sie verfügen über verschiedene Funktionen und werden daher vielseitig genutzt, unter anderem als Fahrzeugaufzug, auch Car-Lifter genannt. Dieser funktioniert ähnlich wie ein Personenaufzug, nur dass er vornehmlich für den Transport von Fahrzeugen entwickelt wurde und deshalb unter die Maschinenrichtlinie 2006/ 42/ EG fällt. Eine solche Hebebühne besteht aus einer Plattform, die das Fahrzeug trägt, und sich je nach Modell entweder hydraulisch oder mit Hilfe von Scheren oder Säulen auf die gewünschte Ebene bewegen lässt (Bild 2). Der Car-Lifter eröffnet vielfältige Vorteile sowohl für den privaten als auch für den gewerblichen Sektor. Als besonderer Nutzen zeigt sich die Platzersparnis, denn die Fahrzeuge können vertikal manövriert werden, sodass weniger Raum benötigt wird. Darüber hinaus sind die Hebebühnen in unterschiedlichen Größen und Konfigurationen erhältlich, um den Erfordernissen der Umgebung gerecht zu werden. Neben den zahlreichen positiven Aspekten des Car-Lifters können je nach Umgebung und Situation Gefährdungen auftreten, beispielsweise Schäden an Fahrzeugen oder Verletzungen von Personen. Daher ist es wichtig und nach bestimmten Regularien auch bindend, dass die Hersteller derartiger Parksysteme geeignete Schutzmaßnahmen ergreifen, damit sich die Gefährdungen minimieren und der Sicherheitsschutz von Personen und Fahrzeugen gegeben ist. 24 4 · 2023 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Mobilität Bild 3: Identifizierung von Gefährdungen an Maschinen gemäß der harmonisierten A-Norm EN ISO 12100. © Phoenix Contact Bild 4: Konzeptdarstellung der Sicherheitsfunktion. © Phoenix Contact Bild 5: Die Sicherheitslösung für unterschiedliche Anwendungsfälle: PSS-M-B1-PI-CLx-DR-4SC-zR. © Phoenix Contact Gefährdungen auf ein akzep tables Restrisiko reduzieren Abhängig von ihrer Bauweise und Funktion stellen Maschinen und Anlagen Gefährdungen für Personen dar. Diese Gefährdungen müssen vor dem Inverkehrbringen der Maschine identifiziert und Maßnahmen zu ihrer Reduzierung ergriffen werden. Aus diesem Grund erweist sich die in der Norm EN ISO 13849 verankerte funktionale Sicherheit als essenzieller Baustein für den Maschinenbauer. Zur Erfüllung der erhöhten Sicherheitsanforderungen sind die festgestellten Gefährdungen durch definierte Sicherheitsfunktionen auf ein akzeptables Restrisiko zu verringern, und das erforderliche Sicherheitsniveau ist anhand zertifizierter Bausteine zu validieren (Bild 3). Zur Erreichung der ermittelten und unumgänglichen Sicherheitsanforderungen der Schutzeinrichtungen mit dem errechneten Performance Level spielen passende Hardwarearchitekturen der Teilsysteme - vom Sensor über die Logik bis zum Aktor - eine zentrale Rolle. Die Hardwarearchitektur bezieht sich grundsätzlich auf eine Klassifizierung von elektronischen Systemen hinsichtlich ihrer Sicherheit. Systeme mit höheren Kategorieziffern sind darauf ausgelegt, einen gewissen Grad an Fehlertoleranz und Redundanz zur Verfügung zu stellen, um das Risiko von Fehlfunktionen und Ausfällen zu begrenzen. Dies lässt sich zum Beispiel durch die Umsetzung redundanter Komponenten, Fehlererkennungsschaltungen und Überwachungseinrichtungen realisieren. Kombination von Sensoren und ausfallsicherer Logik Sensoren sind insbesondere für die Erfassung dynamischer Situationen zuständig. Im Zusammenhang mit der ausfallsicheren Logik tragen sie zu einem fallabhängigen, sicheren und effizienten Arbeitsverhalten der Anlage bei. Zur Umsetzung eines solchen Arbeitsverhaltens hat Phoenix Contact eine applikationsorientierte Sicherheitslösung entwickelt. Mit den vertikal innerhalb der Aufzugskabine ausgerichteten Laserscannern werden die Zufahrtsbereiche überwacht und potenzielle Hindernisse detektiert. Sofern durch die Unterbrechung des Lichtvorhangs ein Hindernis identifiziert worden ist, sendet der Laserscanner ein digitales Sensorsignal, das vom sicherheitsgerichteten Eingang der Kleinsteuerung aufgenommen wird. Die Kleinsteuerung kontrolliert das Sensorsignal kontinuierlich und verarbeitet die Daten entsprechend der vorprogrammierten Softwarekonfiguration. Diese umfasst die Überprüfung auf bestimmte Zustände und Ereignisse, die eine sicherheitsgerichtete Reaktion erfordern, etwa das Abschalten von speziellen Komponenten und die damit verknüpfte Versetzung des Car- Lifters in den sicheren Zustand gemäß der Norm EN 60204-1 Stopp-Kategorie 0. Zudem sorgt die Sicherheitslösung zu jeder Zeit dafür, dass der Car-Lifter so lange nicht wiederanläuft, bis das Fahrzeug auf einer festgelegten Position auf der Plattform steht. Aufgrund der zugänglichen manuellen Rückstelleinrichtung lässt sich die Anlage nach dem Fehlerzustand wieder in den ursprünglichen Zustand zurückversetzen (Bild 4). Zusätzliche Sicherheit zum zertifizierten Gesamtsystem Bei der Klemmenleiste PSS-M- B1-PI-CL handelt es sich um eine Lösung mit Produkten aus dem bewährten Portfolio von Phoenix Contact. Diese setzt sich aus zwei Hauptkomponenten zusammen: einer Kleinsteuerung aus der Produktfamilie PSRmodular als Logikeinheit sowie zwei redundant verschalteten Koppelrelais 36. Oldenburger Rohrleitungsforum 2024 www.iro-online.de Wasser, Abwasser, Strom, Gase mit Künstlicher Intelligenz in die Zukunft Termin: 08. und 09. Februar 2024 Veranstaltungsort: Weser-Ems-Hallen Oldenburg ca. 100 Fachvorträge ca. 440 Aussteller AUTOR B. Eng. Yasin Yasar Product Management Safety Geschäftsbereich Automation Infrastructure Phoenix Contact Electronics GmbH Kontakt: info@phoenixcontact.de Bei PSRmodular handelt es sich um eine konfigurierbare Kleinsteuerung, mit der sich mehrere Sicherheitsfunktionen in einer Applikation überwachen lassen. Die Sicherheitslogik wird mit der entsprechenden Software einfach per Drag-and-drop erstellt. Das System, das als Standalone-Konzept funktioniert, kann an kleineren Maschinen die gesamte Maschinensteuerung übernehmen. Zu diesem Zweck wird das Grundmodul als einzelne Komponente eingesetzt. Auf einer Baubreite von 22,5 mm stehen folgende Funktionen zur Verfügung:  acht sichere Eingangssignale zur Auswertung sicherer Sensoren  bis zu vier sichere Ausgänge (bis Kategorie 4)  Takt- und Meldeschaltausgänge  Kontaktvervielfachung oder -verstärkung durch externe Schütze in Verbindung mit einer integrierten Überwachung möglich. Reicht die I/ O-Zahl nicht aus, ist das System modular mit bis zu 14 sicherheitsgerichteten Erweiterungsmodulen ausbaubar. Diese werden über den Tragschienen-Busverbinder einfach an das Basismodul angeschlossen. Über ein Gateway lässt sich die modulare Sicherheitstechnik in bestehende Netzwerke einbinden. MODULARE ERWEITERBARKEIT UM BIS ZU 14 SICHERE I/ O-MODULE der Baureihe Rifline als Ausgangseinheit, die im Zusammenspiel mit den Laserscannern des Unternehmens BEA das optimale Sicherheitsniveau PL d, Kategorie 2 bieten. Die Sicherheitsbauteile der Klemmenleistenlösung, die bis PL e, Kategorie 4 vorzertifiziert sind, schaffen neben dem Zertifizierungsverfahren des gesamten Systems zusätzliche Sicherheit. Darüber hinaus stellt die Lösung in jeder Lebensphase des Car-Lifters stets den notwendigen Sicherheitsschutz zur Verfügung und deckt mit bis zu vier Laserscannern die wesentlichen Sicherheitsfunktionen der Anlage ab. Durch die Vorverdrahtung, Bereitstellung von Klemmen für die Laserscanner und die vorkonfigurierte Software für die Logikeinheit PSRmodular erhält der Anwender eine Plug-and- Play-Lösung. Ferner umfasst das Produktportfolio von Phoenix Contact weitere Geräte für die Automatisierung der Hebebühne - beispielsweise eine Spannungsversorgung der Baureihe Quint Power -, um zusätzlichen Anforderungen an die Sicherheitslösung gerecht zu werden (Bild 5). Ein Car-Lifter muss nach einer Risikobewertung gemäß EN ISO 12100 mit verschiedenen Sicherheitsfunktionen ausgestattet sein, welche die Vorgaben der harmonisierten Normen erfüllen. Die Klemmenleistenlösung PSS- M-B1-PI-CL von Phoenix Contact trägt zu einem sicheren Transport der Fahrzeuge bei und schließt Gefährdungen für Personen bestmöglich aus. Die integrierten Bauteile sind in Teilsysteme untergeordnet und erreichen in jeder Hinsicht das notwendige Sicherheitsniveau PL d. Die definierten Sicherheitsfunktionen implizieren die Überwachung der Zu- und Abfahrtsbereiche sowie des Raums im Über- und Unterdeck und stellen schließlich wichtige Not-Halt- Funktionen sicher. Die Sicherheitsfunktionen können je nach Modell des Car-Lifters variieren.