Umbau einer Schaltanlage mit komplexen Sicherheitsfunktionen

Herausforderung
Funktionale Sicherheit in einer gewachsenen Anlagenlandschaft modernisieren

Im Rahmen der Modernisierung einer Produktionsanlage von Saint-Gobain Rigips sollte die funktionale Sicherheit an aktuelle technische und normative Anforderungen angepasst werden. Die Herausforderung bestand darin, über viele Jahre gewachsene Automatisierungs- und Sicherheitskonzepte mit unterschiedlichen Steuerungsgenerationen in eine einheitliche Sicherheitsarchitektur zu überführen.


Im Zuge verschiedener Umbauten wurden neue Sicherheitstüren mit Türzuhaltung, Lichtgitter sowie weitere Schutzeinrichtungen integriert. Gleichzeitig sollten bestehende Automatisierungskomponenten dort weiter genutzt werden, wo dies technisch und wirtschaftlich sinnvoll war. Ziel war es, die sicherheitsrelevanten Bereiche zu modernisieren, ohne bewährte Produktionsabläufe wesentlich zu beeinträchtigen oder die Anlagenverfügbarkeit einzuschränken.

Lösung
Einheitliches Safety-Konzept auf Basis moderner Siemens-F-Technologie

gefeba entwickelte ein durchgängiges Sicherheitskonzept auf Basis fehlersicherer Siemens-Steuerungstechnik und ersetzte bestehende, überwiegend hardwarebasierte Sicherheitslösungen schrittweise durch eine moderne F-SPS-Architektur.

Grundlage der Umsetzung bildeten vorhandene Risikobeurteilungen, Sicherheitsmatrizen und Sicherheitslayouts, anhand derer sämtliche Sicherheitsfunktionen analysiert, bewertet und neu umgesetzt wurden. Im Projekt wurden neue Safety-Steuerungen aufgebaut sowie bestehende Steuerungen erweitert und modernisiert. Vorhandene Automatisierungskomponenten konnten dabei gezielt weiterverwendet und in das neue Sicherheitskonzept integriert werden.


Die neue Sicherheitsarchitektur umfasst unter anderem Not-Halt-Systeme, Türüberwachungen mit Türzuhaltungen, Lichtgitter, sichere Positionsüberwachungen sowie Zustimmtaster. Die Kommunikation erfolgt über Profinet und PROFIsafe und ermöglicht eine flexible sowie transparente Umsetzung der Sicherheitsfunktionen. Zusätzlich übernahm gefeba die Anpassung der Hardwaredokumentation, die Erweiterung der Netzwerkinfrastruktur, die Erstellung beziehungsweise Migration der Safety-Programme sowie die vollständige Prüf- und Nachweisdokumentation. Auch während der laufenden Modernisierung wurden zahlreiche Änderungsanforderungen kurzfristig umgesetzt und in das Sicherheitskonzept integriert.

Ergebnis
Zukunftssichere Sicherheitsarchitektur mit hoher Wartbarkeit

Durch die Modernisierung verfügt die Anlage heute über eine einheitliche, nachvollziehbare und zukunftssichere Sicherheitsstruktur. Sicherheitsfunktionen werden zentral über moderne fehlersichere Steuerungstechnik realisiert und können dadurch einfacher erweitert, angepasst und gewartet werden.


Gleichzeitig verbessert die neue Systemarchitektur die langfristige Ersatzteilverfügbarkeit sowie die Supportfähigkeit der Anlage. Standardisierte Sicherheitsfunktionen, aktuelle Hardware und eine moderne Engineering-Umgebung schaffen die Grundlage für einen sicheren und wirtschaftlichen Anlagenbetrieb über viele Jahre. Darüber hinaus erleichtert die klare Struktur der Sicherheitsarchitektur Wartung, Fehlersuche und zukünftige Erweiterungen der Produktionsanlage.

Projektart
Modernisierung Funktionale Sicherheit / Safety Retrofit
Branche
Baustoffindustrie / Gipsplattenproduktion
Technologien
Siemens S7-1500F, ET200SP, ET200MP, Profinet, PROFIsafe, TIA Portal, SISTEMA
Anlagen­bereiche
Einstapelstation, Palettenmagazin, Stanzen, Fördersysteme, Abstapelstation, Verbindungsförderer, Trocknung, Lackierung, Beschichtung, Gabbiani- Sägen zur Kantenbearbeitung, 4T-Anlage, Wasserstrahlsäge, Kaschierung, Wendebahn, Big Board- Anlage, Palettierung, Palettenwickler, Etikettierung
SPS-Systeme
ca. 18 Safety-Steuerungen (neu aufgebaut oder erweitert)
Validierung
SISTEMA-Berechnungen, Performance-Level-Nachweise, Funktionsprüfungen, Prüfmatrizen, Prüfprotokolle und Sicherheitsnachweise
I/O-Umfang
300 sicherheitsrelevante Sensor- und Aktorsignale
Schaltschränke
ca. 40 Schaltschränke, Unterverteiler und Schaltanlagen modernisiert
Besonderheit
Migration bestehender Safety-Steuerungen bei laufender Anlagenmodernisierung sowie vollständige CE-relevante Sicherheitsvalidierung.

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