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Strategie
22/02/2018

In puncto Sicherheit von E-Mobility gelernt

Safety first mit der "Han-Smart Wall Box"
Andreas Huhmann
Andreas Huhmann
Strategy Consultant C+N, HARTING Stiftung & Co. KG

Mit dem Einsatz von Steckverbindern in der Integrated Industry verbindet sich das Ziel, Anlagen und ihre Versorgungsinfrastruktur zu einer flexiblen Einheit zusammenwachsen zu lassen. Aus Sicht des Betreibers ist die Um-Konfigurierbarkeit einer Anlage für neue Produkte entscheidend: Je reibungsloser sich der Wechsel vollzieht, desto effizienter die Anlage. Dabei ist die einheitliche Integration über standardisierte Schnittstellen in anlagenweite Energie- und Kommunikationsnetze ein wichtiger Schritt zur Digitalisierung.

Sicherheit in Industrieanlagen durch die Han-Smart Wall Box

Wie sieht ein Steckverbinder aus, der die Neukonfiguration ermöglicht und darüber hinaus einen zusätzlichen Wert bietet?
 

Die Antwort liefert die Han-Smart Wall Box.  Bei der Entwicklung hat sich HARTING am Ladevorgang für Elektrofahrzeuge orientiert. Für das Aufladen von Batterien steht – wie in der Fertigung – in der Regel kein Elektrofachmann bereit. Um das Laden durch Nichtfachleute zu ermöglichen, muss sichergestellt sein, dass der Steckverbinder beim Laden nicht gezogen werden kann. Sonst wären Fahrzeug, Bediener und Infrastruktur erheblichen Gefahren ausgesetzt.

Drei Voraussetzungen für das Laden von Elektrofahrzeugen lassen sich im Prinzip auch auf Fertigungsanlagen übertragen:

  1. Personenschutz: Unbeabsichtigtes Ziehen eines Steckverbinders kann beim Laden zu einem Lichtbogen führen, der den Bediener gefährdet. In der Industrie ist das Risiko womöglich noch größer, z.B. bei Einsatz von Gleichspannungsnetzen. 
  2. Schutz von Steckverbindern: Das Ziehen unter Last ist laut EN 61 984  für Steckverbinder nicht zulässig, denn  es birgt Risiken für den Anwender und schädigt die Kontaktoberfläche. Alternativen wären Steckvorrichtungen, die sich unter Last stecken lassen, aber aufgrund ihrer Größe der Miniaturisierung wiedersprächen. 
  3. Anlagenschutz: Das Ziehen unter Last führt zum undefinierten Anlagenstillstand, der Werkstück, Maschine und/ oder Gesamt-Anlage zerstören kann.

Das Anlagenmodul ist davor geschützt, unter Last getrennt zu werden.

Der Schutz von Person und Anlage ist nur durch eine aktive Verriegelung des Steckverbinders zu erreichen, die auch unbeabsichtigtes und/oder unsachgemäßes Ziehen verhindert. Die Lösung greift auf Sensordaten über den Betriebszustand zurück und schließt menschliches Versagen weitestgehend aus. Der Vorteil ist, dass auch Nicht-Fachkräfte die Anlagenmodule stecken können. Entsprechende Vorkehrungen sorgen dafür, dass das Stecken und Ziehen für Bediener und Anlage unproblematisch ist. Die Han-Smart Wall Box wird all diesen Anforderungen gerecht. Sie ist eine universelle Schnittstelle für Leistung, Druckluft, Ethernet und andere Signale. Zusätzlich integriert sie Maßnahmen zum Schutz von Bediener und Anlage. Die Modulschnittstelle wird so zu einer smarten I4.0-Komponente. In der Basisversion verfügt die Box über eine sensorbasierte Evaluierung, ob die Anforderungen in der IEC  61984 erfüllt sind. Nur wenn die Kontakte spannungs- und stromfrei sind, wird der Steckverbinder freigegeben. Andernfalls bleibt er verriegelt. 

In der Variante „Enhanced“ bietet die Wall Box eine integrierte Sensorik, die als Teil einer vorausschauenden Wartung den Maschinenzustand kontinuierlich überwacht und den Stillstand reduziert.  Weitere Option ist die Energiemessung:  Als Teil einer umfassenden Kontrolle hilft die Box, den Verbrauch zu senken. Durch permanente Netzanalyse verhindert sie teure Ausfälle. Die Daten der Box stehen für die Smart Factory und in der „Cloud“ zur Verfügung.

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