Elektronische Schüsselsysteme für die sichere Betriebsartenwahl

Das elektronische Schlüsselsystem EKS

Nahezu alle Maschinen verfügen über einen Betriebsartenwahlschalter – meist in Form eines Schlüsselschalters. Künftig wird jedoch vermehrt eine sicherheitstechnische Bewertung der Betriebsartenwahl gefordert werden, da beim Umschalten von einer Betriebsart in eine andere verschiedene sicherheitstechnische Einrichtungen – dazu zählen u.a. Schutztüren, Zustimmschalter, reduzierte Geschwindigkeiten oder die Abschaltung einzelner Maschinenfunktionen – an der Maschine zu- und abgeschaltet werden. Einige Normen, beispielsweise für Dreh- und Schleifmaschinen, verlangen diese Bewertung bereits heute.

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. In der Folge wird eine Erwartungshaltung an das Touchpanel und an die SPS aufgebaut. Erfolgen innerhalb einer festgelegten kurzen 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. Diese Methode ist von PCs gut bekannt: Hier folgt auf eine Eingabe häufig die Frage, ob die Aktion wirklich durchgeführt werden soll. Bei der Betriebsartenwahl hat diese Frage eine sicherheitstechnische Bedeutung. Zusammen mit den Prüfmechanismen, die durch den zweiten Kanal des EKS über LA gestartet wurden, erfüllt ein Touchpanel dann den PL e.

Sichere Zugangsbeschränkung durch EKS
Durch die Verwendung des EKS wird eine sehr hohe Qualität der Zugangsbeschränkung erreicht. Auf diese Weise kann der Maschinenbetreiber im Falle eines Unfalls die berechtigte Verwendung eines Schlüssels nachweisen. Der Maschinenhersteller profitiert vom EKS durch die sehr einfach 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. Dieses kann der Hersteller den Mitarbeitern seiner Kunden in Schulungen vermitteln. Nur geschulte Personen erhalten einen passenden elektronischen Schlüssel für das EKS.

Gerade die neue Betriebsart „Service“, die den Aufbau und andere Servicearbeiten vorsieht und legalisiert, und die eigentlich jeder Hersteller in seinen Maschinen vorsehen muss, 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.

Ausblick
Die Regelungen der C-Normen werden sicherlich auf andere Maschinentypen übertragen werden. Der sicherheitstechnische Vorteil ist so groß, dass die Akzeptanz derzeit stark steigt. Insbesondere die Legalisierung der Betriebsart Service und die Möglichkeit bei Automatikbetrieb manuelle Arbeiten durchführen zu können sind sehr wichtig.