Ein Umschalten zwischen unterschiedlichen Sicherheitseinrichtungen muss einen Performance Level (PL) nach EN ISO 13849-1 erfüllen. Die C-Normen für Drehmaschinen (EN ISO 23125) und Schleifmaschinen (EN ISO 16089) fordern hierfür bereits einen PL c.
Normative Beurteilung eines Betriebsartenwahlschalters
Um einen Betriebsartenwahlschalter normativ beurteilen zu können, sind seine Bestandteile zu betrachten. Bei einem Schlüsselschalter ist dies zunächst der Schlüssel selbst. Er ist im Sinne der EN ISO 13849-1 kein sicherheitsrelevantes Teil, denn für die Norm bedeutet «Sicherheit» den Schutz des Menschen vor der Maschine bzw. vor einem Unfall mit der Maschine (Englisch: Safety oder Functional Safety). Ein Schlüssel verhindert jedoch lediglich den unberechtigten Zugriff auf die Maschine und dient zum Umschalten von einer Betriebsart in die andere. Dafür gibt es derzeit keinen eigenen Begriff und keine Norm. Allerdings werden künftige C-Normen für diese Form der Sicherheitstechnik den Begriff «Security» verwenden.
Da die EN ISO 13849-1 für die Beurteilung der Security nicht zuständig ist, muss der Schlüssel selbst nicht nach der Norm bewertet werden. Der Anhang I der Maschinenrichtlinie fordert jedoch, dass entweder ein Schlüsselschalter verwendet oder auf andere Weise der Zugang zur Betriebsartenwahl auf einen bestimmten Personenkreis beschränkt werden muss. Damit muss auch der Schlüssel einem gewissen Sicherheitsniveau entsprechen.Bei klassischen Schlüsseln, die üblicherweise ständig an den Maschinen stecken, ist dies nicht gegeben, da sie praktisch jedem Zugang zur Betriebsartenwahl erlauben. Auch der Zugangsschutz per Passwort ist nicht wirklich sicher. Häufig klebt eine entsprechende Notiz direkt an der Maschine oder im Schaltschrank. Damit ist ein echter Schutz vor unbefugtem Zugriff auf die Maschine ausgeschlossen.
Elektronische Zugangsbeschränkung
Die bessere, weil sicherere Alternative ist eine elektronische Zugangsbeschränkung, wie das Electronic-Key-System EKS. Es ist ein auf Transpondertechnologie basierendes System aus einer Schreib-Lesestation und einem oder mehreren Schlüsseln mit programmierbarem Speicher. Es dient der elektronischen Zugriffsverwaltung bzw. -kontrolle und bietet darüber hinaus die Möglichkeit weitere Informationen und Daten wie z.B. Prozessparameter oder Funktionen auf dem Schlüssel zu speichern und an die Steuerung zu übermitteln. Das EKS erfüllt alle normativen und gesetzlichen Anforderungen für ein Zugangssystem zur Betriebsartenwahl. In der Ausführung FSA (For Safety Application) kann mit dem System auch ein Touchpanel als eine sichere Betriebsartenwahl realisiert werden – sogar mit PL e.
Touchpanels als HMI
Immer häufiger bilden Touchpanels die Schnittstelle zwischen Bediener und Maschinen. Sie erleichtern die Bedienung und gestatten die Integration zusätzlicher Funktionen inklusive individueller Darstellung. Damit liegt es nah, auch die Betriebsart einer Maschine nur über den Touchscreen auszuwählen. Da ein Touchpanel jedoch sicherheitstechnisch nicht bewertet werden kann, müssen andere Mechanismen greifen. Mit einem Verfahren von Euchner ist eine Betriebsartenwahl per Touchpanel möglich welche bereits vom IFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) geprüft und bestätigt wurde.
Sichere Zugangsbeschränkung durch EKS
Bei diesem System initiiert das Einstecken des EKS-Schlüssels in die Schlüsselaufnahme des EKS-FSA einen Impuls, der in der sicheren Steuerung einen vorgegebenen Ablauf startet. Dann wird eine Erwartungshaltung an das Touchpanel und an die SPS aufgebaut. Erfolgen innert einer festgelegten Zeitspanne die richtigen Reaktionen der Steuerung, arbeiten beide Systeme korrekt. Gleichzeitig wird über den Bus ein ausgewähltes Datenwort gesendet, das alle Bedingungen für ein sicheres Bussystem erfüllt. Dabei sind die Datenmuster für die verschiedenen Zugangsstufen zur Betriebsartenwahl so gewählt, dass eine Verfälschung mit ausreichend hoher Wahrscheinlichkeit erkannt wird. Die Norm fordert zudem eine zweimalige Parametereingabe mit unterschiedlichen Eingabemechanismen.
Durch die Verwendung des EKS erreicht man eine sehr hohe Qualität der Zugangsbeschränkung. So kann der Maschinenbetreiber im Falle eines Unfalls die berechtigte Verwendung eines Schlüssels nachweisen. Der Maschinenhersteller profitiert vom EKS durch die sehr einfache Erfüllung der Forderung der Maschinenrichtlinie nach einer Beschränkung des Anwenderkreises. Zudem können vom Maschinenhersteller angebotene Schulungen auf dem EKS-Schlüssel des Betreibers dokumentiert werden. Das ist vor allem bei den beiden neuen Betriebsarten «Automatikbetrieb mit manuellem Eingriff» sowie «Service» notwendig. Sie wurden zusammen mit der Beschreibung der Betriebsartenwahl in den C-Normen eingeführt, da in beiden Betriebsarten die Arbeit an der Maschine besonders gefährlich ist und ein spezielles Risikobewusstsein voraussetzt. Dies kann der Hersteller den Kunden in Schulungen vermitteln. Nur geschulte Personen erhalten einen passenden elektronischen Schlüssel für das EKS. Gerade die Betriebsart «Service», ist besonders gefährlich. Deshalb sollte ein Endanwender diese Betriebsart nie wählen können. Elektronische Schlüsselsysteme empfehlen sich für diesen Einsatz, da sie kopiergeschützt und zudem manipulationssicherer sind als Passwörter oder mechanische Schlüssel.
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