Intelligente und sichere Bewegungssteuerung für moderne Produktionslinien
In dynamischen Produktionsumgebungen schafft Bewegung sowohl Mehrwert als auch Risiken. Die Antriebs- und Robotiklösungen von Mitsubishi Electric sind darauf ausgelegt, dieses Zusammenspiel intelligent zu steuern. Durch die Integration fortschrittlicher Sicherheitsfunktionen direkt in Antriebe, Servos und Robotersteuerungen entstehen Systeme, die nicht nur höchste Anforderungen an die funktionale Sicherheit erfüllen, sondern gleichzeitig die operative Effizienz steigern.
Dieser integrierte Ansatz geht weit über einfache Stopp-Funktionen hinaus. Er ermöglicht neue Produktivitätsniveaus durch intelligentere und flexiblere Sicherheitskonzepte, reduziert Stillstandszeiten deutlich und senkt die Gesamtkosten über den gesamten Lebenszyklus.
Zukunftssichere Bewegungssicherheit für moderne industrielle Umgebungen
Unser Portfolio ist auf nahtlose Integration ausgelegt und bietet skalierbare Sicherheit – vom einzelnen Frequenzumrichter bis hin zur vollständig synchronisierten, anlagenweiten Robotiklinie.
Mit MELSERVO-J5, FR-E800 und MELFA Robotern sind Sicherheitsfunktionen wie STO, SS1, SS2, SOS, SLS und SSM direkt in den Antrieb oder die Robotersteuerung integriert – gesteuert über CC-Link IE TSN, ganz ohne zusätzliche Verdrahtung.
Antriebstechnik, die Sicherheit und Effizienz auf ein neues Niveau hebt
Frequenzumrichter werden zur Steuerung von Drehzahl, Drehmoment oder Position elektrischer Motoren eingesetzt. Das breite Portfolio von Mitsubishi Electric bietet Lösungen für unterschiedlichste Anwendungen – von einfachen bis hin zu High-End-Systemen, standardmäßig ausgestattet mit Safe Torque Off (STO) gemäß EN ISO 13849-1 PL d/Kat. 3 oder EN 61508, EN 61800-5-2 SIL 2.
Die leistungsstarken Serien FR-A800 und FR-E800 bieten erweiterte Sicherheitsfunktionen wie Safe Stop 1 (SS1), Safe Stop 2 (SS2), Safely Limited Speed (SLS), Safe Brake Control (SBC) und Safe Speed Monitor (SSM) und erreichen damit Sicherheitsniveaus bis PL e und SIL 3.*
Die Anbindung erfolgt über netzwerkbasierte Sicherheitskommunikation auf Ethernet-Basis, zertifiziert nach internationalen Standards.
Suchen Sie eine Lösung für kostenoptimierte Anwendungen?
Die Frequenzumrichter der Serien FR-E800 und FR-A800-E lassen sich dank integriertem CC-Link IE Field Basic einfach vernetzen und steuern. In Kombination mit der MELSEC iQ-F Steuerung können bis zu 16 Geräte über den integrierten Ethernet-Port und bis zu 32 Geräte über ein zusätzliches Ethernet-Modul angebunden werden.
* Abhängig von Produkt- bzw. Optionsserie.
…oder suchen Sie nach einem leistungsstarken Ansatz für anspruchsvolle und skalierbare Systeme?
Wenn Systemgröße und Anforderungen steigen, ist die modulare Steuerungsfamilie MELSEC iQ-R von Mitsubishi Electric die ideale Lösung. Über das CC-Link IE TSN Netzwerk lassen sich bis zu 120 Geräte innerhalb eines Systems steuern. Bei voller Ausbaustufe der iQ-R Plattform können sogar bis zu 960 Geräte integriert werden.
Servosysteme: schnell, präzise und sicher
Servosysteme bieten eine außergewöhnliche Motorleistung und präzise Steuerbarkeit. Sie ermöglichen hochgenaue Bewegungen bei sehr hohen Geschwindigkeiten und verfügen über integrierte Sicherheitsfunktionen wie Safe Torque Off (STO) gemäß IEC/EN 61800-5-2:2007.
Die Servo-Verstärker der MELSERVO-J5-Serie sind standardmäßig mit CC-Link IE TSN Kommunikation ausgestattet und ermöglichen damit eine vollständige Palette an Sicherheitsfunktionen (STO, SS1, SS2, SOS, SLS, SBC).
Durch den Einsatz der MELSEC iQ-R Controller-Familie in Kombination mit der MELSERVO-J5-Serie können Sie jeden Servoantrieb einzeln sicher steuern. Dies führt zu reduzierten Verdrahtungskosten für die gesamte Anwendung.
Mit einer einheitlichen Plattform lassen sich Fehler schneller erkennen, indem CC-Link IE TSN zusammen mit den vollständig integrierten Diagnosefunktionen der MELSEC iQ-R genutzt wird. Darüber hinaus verfügt diese Serie über integrierte Maisart AI Technologie für vorausschauende Wartung, wodurch altersbedingte Verschlechterungen mechanischer Komponenten erkannt werden können, bevor ein Ausfall auftritt.
Industrieroboter für hohe Leistung
Die Roboter von Mitsubishi Electric bieten führende Technologien sowohl für SCARA- als auch für Knickarm-Systeme. Die Roboter entsprechen der Norm ISO 10218-1 sowie Sicherheitsfunktionen auf Basis von EN 61800-5-2.
Die Norm ISO 10218-1 richtet sich in erster Linie an Hersteller von Industrierobotern und stellt klare Richtlinien bereit, um die inhärente Sicherheit des Roboters selbst zu gewährleisten. Sie behandelt grundlegende Gefährdungen und definiert wesentliche Sicherheitsanforderungen für Konstruktion und Betrieb, wodurch Hersteller zuverlässige und sichere Robotersysteme entwickeln können.
Die Industrieroboter der MELFA FR-Serie mit CR800-R Controllern sind direkt in dieses Ökosystem integriert. Sie werden von einer zentralen MELSEC iQ-R Sicherheits-CPU gesteuert und nutzen Sicherheitssignale von dezentralen I/Os, wodurch eine separate Sicherheitsverdrahtung entfällt. Diese Roboter unterstützen fortschrittliche Funktionen wie SOS (Safe Operating Stop), SLS (Safely Limited Speed) und SLP (Safely Limited Position).
Einheitliche Roboter- und Antriebssteuerung
Konform mit Sicherheits-Teilfunktionen gemäß IEC/EN 61800-5-2 wie STO (Safe Torque Off), SLS (Safely Limited Speed) und SLP (Safely Limited Position) und trägt so zu einem sicheren Betrieb für den Bediener bei.
Mehr als nur Stillstand: Wie intelligente Funktionen die Produktivität steigern
Ein integriertes System verwandelt Sicherheit von einer einfachen Verriegelung in ein Werkzeug zur Effizienzsteigerung. Anstatt bei jedem Eingriff eine vollständige Abschaltung (Safe Torque Off, STO) auszulösen, ermöglichen fortschrittliche Funktionen intelligentere und schnellere Abläufe.
- Sanfter Wiederanlauf der Produktion (SS2/SOS):Funktionen wie Safe Stop 2 (SS2) und Safe Operating Stop (SOS) bringen einen Motor kontrolliert zum Stillstand, halten jedoch die Energieversorgung für Servo oder Roboter aufrecht. Dadurch ist ein sofortiger, reibungsloser Wiederanlauf der Produktion möglich, ohne Zeitverluste durch Neustart und Referenzfahrt.
- Wartung im laufenden Betrieb (SLS): Die Funktion Safely Limited Speed (SLS) überwacht und begrenzt die Maschinengeschwindigkeit auf ein sicheres Niveau, wenn ein Bediener den Schutzbereich betritt. So kann der Betrieb mit reduzierter Geschwindigkeit für Einrichtung oder Wartung fortgesetzt werden, wodurch Stillstandszeiten vollständig vermieden werden.
- Gemeinsamer Arbeitsraum für Mensch und Roboter (SLP): Die Funktion Safely Limited Position (SLP) ermöglicht es Bedienern, einen überwachten Bereich zu betreten, während sich der Roboter weiterhin außerhalb der eingeschränkten Zone bewegt. Dadurch können Aufgaben wie Materialzufuhr oder Anpassungen im Arbeitsraum durchgeführt werden, während der Roboter parallel sicher weiterarbeitet.
Ein integriertes Ökosystem für geringere Kosten
Diese Geräte sind alle Teil eines einheitlichen Factory-Automation-Ökosystems. Das CC-Link IE TSN Netzwerk dient dabei als Rückgrat und kombiniert hochgeschwindige Standardsteuerung und Sicherheitskommunikation auf demselben Ethernet-Kabel. Alle Komponenten werden in der Engineering-Umgebung MELSOFT GX Works3 programmiert, die gemeinsame Variablen (Labels) und zertifizierte Safety Function Blocks (Safety FBs) nutzt, um die Entwicklung zu vereinfachen und Programmierfehler zu reduzieren.
Diese integrierte Plattform ermöglicht eine zentrale Diagnose über den MELSEC iQ-R Controller, wodurch Fehler schneller erkannt und Stillstandszeiten bei der Fehlersuche deutlich reduziert werden. Die Kombination aus reduzierter Verdrahtung, vereinfachtem Engineering und maximierter Anlagenverfügbarkeit bietet einen klaren und messbaren wirtschaftlichen Vorteil.
FAQ
Wie ermöglichen SLS und SS2 schnellere Wiederanläufe nach einer Bedienerinspektion oder einem Zwischenfall?
Diese erweiterten Sicherheitsfunktionen steigern die Produktivität, indem sie die Auswirkungen eines Sicherheitsstopps minimieren. Die klassische Funktion Safe Torque Off (STO) unterbricht die gesamte Energieversorgung, wodurch ein vollständiger Neustart und eine erneute Referenzfahrt erforderlich sind.
- SS2 (Safe Stop 2) and SOS (Safe Operating Stop) bringen im Gegensatz zu STO eine Maschine in einen sicheren, kontrollierten Stillstand, halten jedoch die Energieversorgung für Servomotoren und Roboter aufrecht. Dadurch ist ein unmittelbarer und nahtloser Wiederanlauf der Produktion möglich, sobald die Sicherheitsbedingung aufgehoben ist.
- SLS (Safely-Limited Speed) ermöglicht einen kontinuierlichen Betrieb bei reduzierter Geschwindigkeit, beispielsweise wenn ein Bediener einen Schutzbereich betritt. Dadurch können Wartungs- oder Einrichtungsarbeiten durchgeführt werden, ohne die Anlage vollständig stillzulegen, was die Produktivität maximiert.
Welche Antriebe von Mitsubishi Electric unterstützen erweiterte Sicherheitsfunktionen?
Erweiterte Sicherheit ist im gesamten Hochleistungs-Antriebsportfolio integriert.
- Die MELSERVO-J5-Serie unterstützt eine vollständige Palette an Funktionen bis zu SIL 3 / PL e, darunter STO, SS1, SS2, SOS, SLS und SBC, die alle über das CC-Link IE TSN Netzwerk verwaltet werden können.
- Die FR-A800-Serie von Frequenzumrichtern unterstützt High-End-Funktionen wie SS1, SS2, SLS und SOS auf PLe- und SIL3-Niveau.
- Der FR-E800-SCE Frequenzumrichter verfügt ebenfalls über integrierte Sicherheitsfunktionen wie STO, SS1, SBC, SLS und SSM, konform bis PL e / SIL 3.
Welche Sicherheitsfunktionen sollten Roboter für eine sichere Zusammenarbeit mit Menschen haben?
Für eine sichere Interaktion in zonierten Industrieanwendungen entsprechen die Roboter der MELFA FR-Serie wichtigen Normen wie ISO 10218-1 (2011). Die wesentlichen Funktionen, die zentral über eine Safety-CPU verwaltet werden, umfassen:
- Safely-Limited Speed (SLS): Ermöglicht es dem Roboter, bei reduzierter, sicherer Geschwindigkeit weiterzuarbeiten, wenn eine Person einen definierten Warnbereich betritt, anstatt vollständig zu stoppen.
- Safely-Limited Position (SLP): Überwacht die Position des Roboters, um sicherzustellen, dass er eine vordefinierte Sicherheitsgrenze nicht überschreitet.
- Weitere Funktionen wie STO, SS1, SS2 und SOS werden ebenfalls unterstützt, um für jedes Ereignis die passende Stoppkategorie sicherzustellen.
Wie schnell kann ich einen ROI durch integrierte Robotik und Sicherheitsautomatisierung erwarten?
Während funktionale Sicherheit eine verpflichtende Anforderung ist, ergibt sich der „Return on Investment“ eines integrierten Systems nicht aus einer einfachen Amortisation der Sicherheitskomponenten, sondern aus konkreten, messbaren betrieblichen Vorteilen. Dazu zählen:
- Direkte Kosteneinsparungen durch reduzierte Verdrahtung und Hardware, da ein einziges Netzwerk wie CC-Link IE TSN sowohl für Sicherheits- als auch für Steuerungskommunikation genutzt wird.
- Effizienteres Engineering durch die Verwendung einer gemeinsamen Plattform (GX Works3) mit zertifizierten Safety Function Blocks.
- Gesteigerte Produktivität durch schnellere Wiederanläufe (mit SS2/SOS) und kontinuierlichen Betrieb (mit SLS).
- Minimierte Stillstandszeiten durch schnellere Fehlererkennung und vorausschauende Wartung, beispielsweise durch Maisart-AI-Funktionen in MR-J5 Servoantrieben.
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