Spezielmaschinenhersteller setzt auf Sicherheit
Lutz Rahlves, Phoenix Contact Electronics
Durch clevere Verwendung von Sicherheitstechnik entsteht ein Wettbewerbsvorteil, den die IAI Industrial Systems gerne nutzt: Beim Hersteller von Lasersystemen für Sicherheitstechnik sorgt eine neue steuerungs- und netzwerkunabhängige Lösung nicht nur für einen sicheren Betrieb, sondern auch für eine hohe Verfügbarkeit der Maschinen.Die Lösungen der IAI Industrial Systems aus Veldhoven, tragen dazu bei, dass weltweit Ausweise fälschungssicher ausgeführt sind. Gleiches gilt für Geldscheine, auf die die Spezialmaschinen des Unternehmens Sicherheitsmerkmale aufbringen. Das Unternehmen hat sich einen Namen als Hersteller präziser optischer Systeme zur Produktion fälschungssicherer Dokumente gemacht. IAI Industrial Systems wendet vier verschiedene Verfahren zur Verhinderung von Imitaten an.
Grundlage ist stets die Laser-Perforation, also das Stanzen von kleinen Löchern in die Papiere, das am schwierigsten nachzuahmende Verfahren. Die Technologie wird häufig bei Dokumenten genutzt, die mit einem Personenfoto versehen sind. Aus dem digitalisierten Bild errechnet sich ein Lochdatensatz, den ein Laser anschließend durch eine Seite des Dokuments brennt. Hält die kontrollierende Person die Seite gegen das Licht, kann sie das Gesicht erkennen. So lässt sich die Authentizität des amtlichen Schriftstücks einfach und kostengünstig ohne zusätzliche Hilfsmittel überprüfen.
Jacob Couperus, IAI Industrial Systems
Eine weitere Technologie kommt bei Pässen, Schecks, Zeugnissen oder Diplomen zum Einsatz. Ergänzend zur aufgedruckten Nummerierung werden die Ziffern bei diesem Verfahren durch einen
Laser in Form von Löchern hinzugefügt. Wie bei dem vorherigen Verfahren reicht es zur Kontrolle aus, das Dokument gegen das Licht zu halten.
Ein weiteres Verfahren erweist sich als gängige Methode zur Absicherung von Banknoten. Das Muster aus winzig kleinen Löchern ist beim normalen Betrachten des Geldscheins nicht zu sehen. Dies ändert sich, wenn der Schein im Gegenlicht in Augenschein genommen wird. Aufgrund der minimalen Abmessung können die Löcher nicht mechanisch kopiert werden.
Die vierte Methode lässt sich mit einem Wasserzeichen vergleichen. Ein nationales Logo, das in Form von Löchern eingebrannt wird, ermöglicht die einfache und zuverlässige Authentifizierung des Dokuments.
Handelt es sich um Personaldokumente wie Ausweise oder Führerscheine, setzen Länder auf ein Porträtfoto des jeweiligen Inhabers. Das Bild kann entweder klassisch oder mit einem Laser aufgebracht werden. Zu diesem Zweck gibt es mehrere Methoden, die sich kaum voneinander unterscheiden. Wegen der Aufgabenstellung müssen die notwendigen Maschinen präzise und zuverlässig arbeiten. Ferner sind eine hohe Verfügbarkeit sowie umfassende Sicherheit sowohl für das Bedienpersonal als auch für die Umwelt gefordert. Um diese Rahmenbedingungen zu erfüllen, verwendet das Unternehmen einen Industrie-PC als Steuerung. Im Zusammenspiel mit einem hochmodularen I/O-System von Phoenix Contact lassen sich die Anforderungen im Standardbereich beherrschen.
Durchgängige Diagnose und schnelle Störungsbeseitigung
Bis vor einiger Zeit hat IAI Industrial Systems die funktionale Sicherheit mit klassischen Sicherheitsrelais umgesetzt. Da bei diesem Maschinentyp lediglich zwei Sicherheitsfunktionen zu realisieren sind, erscheint das Vorgehen auch sinnvoll und wirtschaftlich. Wird der Not-Halt-Taster betätigt, muss sich die Maschine ausschalten. Kurbeln die Mitarbeiter eine oder mehrere der vier Lasereinheiten zu Servicezwecken in die Wartungsposition, hat dies zur Stillsetzung der kompletten Maschine geführt. Aus Sicht der funktionalen Sicherheit ist das Vorgehen korrekt. Tritt allerdings ein Papierstau auf, muss der Bediener die Dokumentenführung leer fahren, weil die Maschine nicht mehr produziert. Das zieht einen deutlichen Zeitverlust bei der Störungsbeseitigung nach sich. Aus
diesem Grund suchte man nach einer flexibleren Lösung, damit nicht die gesamte Applikation ausgeschaltet werden muss.
Eine weitere Anforderung war eine durchgängige Diagnose, sodass das Bedienpersonal im Fehlerfall besser aus der Ferne unterstützt werden kann. Die Verantwortlichen des niederländischen Unternehmens haben sich für die Technologie von Phoenix Contact entschieden. Das Software-Protokoll erkennt alle Fehler in der Kommunikation und deckt sie auf, weshalb sich aus ihnen keine Gefahr mehr ergibt. Wurde eine Störung detektiert, nutzt das System sofort die Ersatzwerte. Tritt beispielsweise an einem Eingangsmodul ein Übertragungsfehler auf, geht die Lösung von einer Betätigung des Not-Halt-Schalters aus und wechselt in den sicheren Zustand. Der sichere Zustand ist in diesem Fall als „null“ oder „aus“ definiert. Über Funktionsbausteine übernimmt die Standardsteuerung den Datentransport zwischen den Modulen. Die Bausteine sind ferner für den Transfer der sicheren Logik in das Logikmodul verantwortlich und stellen weitreichende Diagnoseinformationen zur Verfügung. Neben den Moduldiagnosen hat der SPS-Programmierer
Zugriff auf den Status sämtlicher sicheren Ein- und Ausgänge. Er erhält ohne zusätzlichen Hardware-, Verdrahtungs- oder Programmieraufwand den Hinweis, welche Schutztür geöffnet oder welcher Not-Halt-Schalter gedrückt worden ist. In Kombination mit einer Visualisierungslösung
können dem Maschinenbediener so Hinweise zur Beseitigung der Störung gegeben werden. Auf diese Weise lassen sich Stillstandzeiten reduzieren, die sonst häufig aus der funktionalen Sicherheit resultieren.
Da IAI Industrial Systems das Inline-I/O-System bereits in seinen Maschinen einsetzt, können die Sicherheitsmodule schnell in das Automatisierungssystem integriert werden. Dabei ist ein gemischter Betrieb von standardisierten und sicheren Modulen möglich, die hinter dem Buskoppler angereiht sind. „Mit der einfachen Installation, der flexiblen Logik und der durchgängigen Diagnose der Lösung sind alle unsere Anforderungen erfüllt“, stellt Jacob Couperus, Senior Electrical Engineer bei IAI Industrial Systems, fest, „nun können die Bediener die Maschinen besser handhaben“.
