Lösungen zur sicheren Drehzahlüberwachung

Zu langsam, zu schnell oder genau richtig? Welche Drehzahl liegt vor? Es gibt viele Applikationen, bei denen nicht nur die Position – beispielsweise ein eingestellter Winkel – exakt zur Steuerung übermittelt werden muss, sondern auch die Verstellgeschwindigkeit – sprich die Drehzahl als Maß für die Geschwindigkeit. Vielleicht ist im Rahmen einer Drehzahlüberwachung die Drehzahl sogar noch wichtiger als die zugehörige, momentane Position. Neben der Eigenschaft ‚exakt‘, also mit hoher Genauigkeit, ist auch die Eigenschaft ‚sicher‘, also verlässlich, die Voraussetzung für Sensoren in einer gut konstruierten, sicher arbeitenden Maschine.

Die TWK hat ihr Portfolio bezüglich Sensoren für die Messung von Position und Geschwindigkeit nun ausgeweitet. Dies umfasst unterschiedliche Messsysteme für unterschiedliche Arten der Montage und Messanforderungen. Diese Messsysteme beinhalten eine hochwertige Ausführung der Hardware und eine ausgeklügelte Software, um neben der präzisen Positions- und Geschwindigkeitserfassung auch die Kriterien der funktionalen Sicherheit nach den Normen ISO 13849 sowie IEC 61508, mit Level PLd bzw. SIL2, zu erfüllen. Ideal für eine Drehzahlüberwachung in kritischen Applikationen.

Typische Anwendungen sind Portalkräne, bei denen die Verfahrgeschwindigkeit erfasst werden muss. Häufig auf beiden angetriebenen Seiten, damit er gleichmäßig verfährt. Das Gleiche gilt für Kranbrücken, die auf fest installierten Schienen fahren. Zusätzlich müssen die Laufkatze und der Lasthaken mit definierter Geschwindigkeit arbeiten, um zügig und sicher die anvisierten Positionen zu erreichen. Ein weiteres Beispiel sind die Rotoren von Windkraftanlagen, die drehzahlüberwacht sind. Gerade bei sehr großen Rotoren muss darauf geachtet werden, dass sie nicht zu schnell drehen, damit die Rotorblätter keinen Schaden nehmen. Eine sichere Drehzahlüberwachung mit "Overspeed-Abschaltung" ist erforderlich.

Für diese und viele andere Applikationen hat TWK entsprechende Drehgeber, elektronische Nockenschaltwerke und Rotornabensensoren neu im Programm - angepasst an die Einbauerfordernisse des Kunden: Für kleinen Bauraum gibt es einen ultrakompakten FSoE-Multiturn-Safety-Drehgeber mit nur 38 mm Durchmesser (TRK38/S3). Für das Beispiel der Rotoren gibt es einen neuen PROFIsafe Rotornabensensor NBT-D/S3, der auf dem sicheren Neigungssensor NBT/S3 mit zusätzlichem Gyroskop basiert, und für die Drehzahlmessung keine feste Wellenanbindung braucht. Er muss auch nicht zentral auf der Drehachse montiert werden.

Ein weiter Fächer von sicheren Schnittstellen ist verfügbar: PROFIsafe über PROFINET, EtherCAT FSoE, CANopen safety und weitere. Die Nockenschaltwerke der Serie NOCIO79/S3 mit IO-Link Schnittstelle haben Safety-Relais für die Verwendung in einer Sicherheitskette implementiert. Sie schalten auf Wunsch nicht nur bei bestimmten Positionen, sondern auch bei Überschreiten eines einstellbaren Drehzahllimits – „Safety First“ eben.