Einleitung: Bedeutung der Sicherheit in der Produktionautomatisierung 2026
Moderne Produktionsysteme erfordern eine zuverlässige und standardgerechte Sicherheitsautomatisierung. Die Sicherheitssteuerung (Safety PLC) übernimmt die Verantwortung für die Ausführung sicherheitsrelevanter Funktionen bei Erkennung gefährlicher Situationen und spielt eine zentrale Rolle. Im Jahr 2026 wird die Produktion in der Ukraine, wie weltweit, zunehmend von hochpräzisen und zertifizierten Lösungen abhängig sein, die den Anforderungen der SIL-Standards entsprechen.
Entwicklungsgeschichte: Schlüsselphasen
Die Entwicklung sicherer Automatisierung begann in den 1970er Jahren, als die Notwendigkeit für Systeme entstand, die Sicherheit in industriellen Anlagen gewährleisten. Die ersten Sicherheitssysteme waren einfach, aber mit der Entwicklung der Technologien wurden sie komplexer und effektiver.
| Jahr | Erreichung |
|---|---|
| 1970 | Beginn der Nutzung der primären Sicherheitssysteme im industriellen Betrieb. |
| 1980 | Einführung der Standards IEC 61508. |
| 1990 | Veröffentlichung IEC 61511 für Produktionsprozesse. |
| 2000 | Entwicklung hochgenauer Safety PLCs auf Basis moderner digitaler Technik. |
| 2010 | Einführung von SIL 3 in die Praxis industrieller Systeme. |
| 2020 | Verwendung von SIL 4 in kritischen Produktionsystemen. |
| 2026 | Steigende Anforderungen an die Sicherheit durch steigende Automatisierung in der Ukraine. |
Wie funktionieren sie: Grundprinzipien
Sicherheits-PLC führen Sicherheitsfunktionen aus, indem sie den Scanzyklus durchführen, gefährliche Zustände erkennen und entsprechende Maßnahmen auslösen. Hauptphasen:
- Eingangssignal-Skannen.
- Signalverarbeitung in der logischen Schaltung.
- Ausführung der ursprünglichen Aktionen.
Formel zur Berechnung des Sicherheitsniveaus:
PFD = 1 - PFDavgPFD – Sicherheitsfunktionsausfallsicherheit, PFDavg – Durchschnittswert.
Aktueller Stand der Technik
Heute auf dem Markt sind moderne Safety PLCs von folgenden Herstellern verfügbar:
- Siemens SIMATIC S7-1500 Safety — SIL 3-Niveau, wird in kritischen Produktionsumgebungen eingesetzt.
- Beckhoff EL6103 — SIL 2 Unterstützung, ideal für Produktion mit eingeschränkten Anforderungen.
- Schneider Electric Modicon M580 — SIL 3 Unterstützung, wird in großen industriellen Anlagen eingesetzt.
Diese Systeme entsprechen den Normen IEC 61508, IEC 61511, sowie DSTU 4332:2017.
Kriterien der Auswahl: Entscheidungsmatrix
Die Auswahl einer Safety PLC hängt von mehreren Faktoren ab. Die folgende Matrix dient der Entscheidungsfindung:
| Kriterium | Siemens S7-1500 | Beckhoff EL6103 | Schneider M580 |
|---|---|---|---|
| SIL-Niveau | SIL 3 | SIL 2 | SIL 3 |
| Preis | Hoch | Mittlere | Hoch |
| Durchschnittliche Lebensdauer | 10.000 Stunden | 7.500 Stunden | 9.000 Stunden |
| Konformität mit den Normen | IEC 61508, EN ISO 13849-1 | IEC 61508, EN ISO 13849-1 | IEC 61508, EN ISO 13849-1 |
| Universalität | Hoch | Mittlere | Hoch |
Leistungsindikatoren: reale Vergleichsdaten
In der folgenden Tabelle sind zusätzliche Daten zur Leistung und Konformität verschiedener Modelle aufgeführt:
| Kennwert | Siemens S7-1500 | Beckhoff EL6103 | Schneider M580 |
|---|---|---|---|
| Maximale Geschwindigkeit | 100 kHz | 100 kHz | 100 kHz |
| Maximale Anzahl der Eingänge/Ausgänge | 128 | 64 | 128 |
| Konformität mit den Standards | IEC 61508, EN ISO 13849-1 | IEC 61508, EN ISO 13849-1 | IEC 61508, EN ISO 13849-1 |
| Durchschnittliche Lebensdauer | 10.000 Stunden | 7.500 Stunden | 9.000 Stunden |
Potenzielle Probleme bei der Einführung in alte Anlagen
Während der Integration einer Safety PLC in bestehende Anlagen können folgende Probleme auftreten:
- Fehlen von Redundanz in Systemen.
- Die Modernisierung der Infrastruktur ist erforderlich.
- Anforderungen an die Zertifizierung.
Empfehlungen:
- Aktuelle Systemanalyse durchführen.
- Die Infrastruktur modernisieren.
- Zertifizierte Komponenten verwenden.
Zukunft: Technologietwicklung (2026–2030)
Im Zeitraum 2026–2030 wird eine Entwicklung sicherheitstechnischer Technologien erwartet, die künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen zur Vorhersage von Ausfällen einsetzen. Ein wichtiger Bereich wird die Steigerung der SIL-Niveaus bis SIL 4 sein, was hochgenaue Lösungen erfordert.
Quellen
- IEC 61508:2010 — Sicherheit von Automatisierungssystemen.
- IEC 61511:2016 — Prozesssicherheit.
- EN ISO 13849-1:2015 — Sicherheit von Steuerungen.
- Siemens Technische Dokumentation: SIMATIC S7-1500 Sicherheit.
- Beckhoff White Paper: EL6103 Sicherheit in der Automatisierung.
Zusammenfassung
Die Auswahl der richtigen Safety PLC ist entscheidend für die Sicherheit der Produktion. Verwenden Sie zertifizierte Komponenten, die den Standards entsprechen und den Anforderungen Ihrer Produktion entsprechen. UNITEC-D ist ein zuverlässiger Lieferant von Komponenten für verschiedene Sicherheitssysteme, die den Standards DSTU, EN und ISO entsprechen. Besuchen Sie UNITEC-D E-Katalog für weitere Informationen.
