Sicherheitsverriegelungslogik für Förderbänder: Bachmann M1 und Phoenix Contact PSR-SCP

Bachmann M1, Conveyor Safety, Emergency Stop, IEC 62061, Industrial Automation, Phoenix Contact PSR-SCP, Pull-Cord Switch, Safety Interlock, SIL 2, Zero-Speed Monitor
April 19, 2026

Conveyor Safety Interlock Logic: Bachmann M1 and Phoenix Contact PSR-SCP

Zonenbasierte Abschaltlogik mit Zugseil

Ein Förderbandzug mit drei Bändern erfordert eine zonenbasierte Abschaltung. Band 3 (Auslaufende) muss volle Geschwindigkeit erreichen, bevor Band 2 startet, und Band 2 muss laufen, bevor Band 1 (Einlaufende) startet – dies verhindert Materialstau an Übergabetrichtern. Die Abschaltsequenz läuft umgekehrt ab: Band 1 stoppt zuerst, und die Bänder 2 und 3 laufen für eine zeitgesteuerte Freigabezeit von 30–60 Sekunden weiter, bevor sie stoppen.

Zugseilaktivierungen folgen einer asymmetrischen Zonenreaktion. Ein Zugseil an Band 3 stoppt alle drei Bänder. Ein Zugseil an Band 2 stoppt die Bänder 1 und 2, erlaubt aber Band 3, weiter zu räumen. Ein Zugseil an Band 1 stoppt nur Band 1. Implementieren Sie dies als Zonenmatrix im Bachmann M1 Structured-Text-Block. Ein globaler Notausschalter-Ansatz kann die Anforderungen von ISO 13850 Abschnitt 5.4.3 für Förderbänder, die in separaten Materialhandhabungszonen betrieben werden, nicht erfüllen.

Nach jeder Zugseilaktivierung erfordert ein Hardware-Riegel das physische Zurücksetzen des Schalters vor Ort UND das Drücken der lokalen RESET-Taste, bevor ein Neustart erlaubt ist. Ein Fernreset über HMI ist gemäß ISO 13850 Abschnitt 5.5.2 nicht zulässig. Für Anwendungen, die eine Sicherheitsrelais-Architektur mit zwei Kanälen erfordern, bietet das Allen-Bradley Guardmaster 440R-D22R2 Sicherheitsrelais mit Doppelteingang eine äquivalente SIL 2 / PLd-Leistung wie das Phoenix Contact PSR-SCP.

Verdrahtung des Phoenix Contact PSR-SCP Sicherheitsrelais

Das Phoenix Contact PSR-SCP ist nach IEC 62061 und ISO 13849-1 mit SIL 2 / PLd bewertet. Verwenden Sie ein Modul pro Band. Es überwacht gleichzeitig die Zugseilschalterkette (Kanal A) und den Notausschalter (Kanal B). Verdrahten Sie OSSD1 und OSSD2 in Reihe zur Spule des Bandantriebsschützes – dies erzeugt eine Kategorie-3-Stoppfunktion mit zwei unabhängigen Ausgangspfaden.

Verdrahten Sie Kanal A gemäß der Phoenix Contact Anwendungshinweis AN-PHX-0034 Schaltung 1. Verbinden Sie Pin A1 mit +24 VDC und verdrahten Sie die Zugseilschalter-Reihenschaltung von A1 über alle NC-Kontakte bis Pin S11. Verbinden Sie S12 mit S21. Verdrahten Sie den NC-Kontakt des Notausschalters von S22. Verbinden Sie die PSR-SCP Rückmeldeterminals Y1–Y2 mit dem Hilfskontakt NC des Bandantriebsschützes. Diese Rückmeldung erkennt einen verschweißten Schützkontakt und blockiert den Neustart innerhalb von 300 ms nach Öffnung des Sicherheitsausgangs.

Stellen Sie das PSR-SCP TIME-Potentiometer auf 2 Sekunden Startverzögerung ein. Dies verhindert einen sofortigen Neustart nach einer kurzzeitigen Zugseilfreigabe. Das Guardmaster GSR verzögertes Ausgangserweiterungsmodul bietet eine äquivalente konfigurierbare Startverzögerungsfunktion für Allen-Bradley Sicherheitsrelais-Architekturen. Dokumentieren Sie den Verzögerungswert in der Sicherheitsakte als Teil der IEC 62061 SIL-Verifikationsdokumentation.

Stillstandüberwachung und Inbetriebnahmetests

Montieren Sie einen PNP-Näherungssensor (12–24 VDC, M12-Stecker) am Halter der Umlenkrolle, der auf eine 6-Schlitz-Impuls-Scheibe ausgerichtet ist. Bei voller Bandgeschwindigkeit (typisch 1,5 m/s) erzeugt der Sensor etwa 9–12 Hz. Wählen Sie ein Stillstandüberwachungsrelais, das diesen Frequenzbereich abdeckt – der Pilz PNOZ 13 (0,1–25 Hz) ist geeignet. Stellen Sie die Auslöseverzögerung des Relais auf 3 Sekunden ein, um die normale Verzögerungszeit bei geplanten Abschaltungen abzudecken.

Im Bachmann M1 ordnen Sie den Ausgang des Stillstandrelais einem dedizierten DI-Eingang zu. Überwachen Sie diesen Eingang nur, wenn BELT_RUN = TRUE UND ein 5-Sekunden-Laufzeittimer abgelaufen ist – die Abfrage deckt die Beschleunigungsphase ab. Wird nach 5 Sekunden Stillstand erkannt, löst dies einen BELT_SLIP-Alarm und eine kontrollierte Abschaltung aus. Stillstand ist eine Diagnosefunktion, keine Sicherheitsfunktion – der PSR-SCP übernimmt den Sicherheitsstopp. Dokumentieren Sie diese Unterscheidung in der Funktionsspezifikation, um Unklarheiten bei der Einhaltung zu vermeiden.

Schritt 1: Aktivieren Sie jedes Zugseil einzeln. Überprüfen Sie, ob die Zonenmatrix die korrekten Bänder innerhalb von 500 ms stoppt. Bestätigen Sie, dass die nachfolgenden Bänder weiterlaufen.
Schritt 2: Überprüfen Sie das Zurücksetzen des Riegels. Nach Zugseilaktivierung versuchen Sie einen Neustart über HMI – dieser muss abgelehnt werden. Setzen Sie den Zugseilschalter zurück, versuchen Sie erneut den HMI-Neustart – dieser muss weiterhin abgelehnt werden. Drücken Sie die lokale RESET-Taste – erst dann sollte der Neustart akzeptiert werden.
Schritt 3: Simulieren Sie einen Unterbruch am PSR-SCP Kanal A (Trennen von Pin S11). Bestätigen Sie, dass das Modul die OSSD-Ausgänge abschaltet, das Band stoppt und der Bachmann M1 einen SAFETY_RELAY_FAULT-Alarm mit der korrekten Bandnummer generiert. Das Allen-Bradley MSR320P Sicherheitsrelais bietet eine äquivalente Zweikanal-Fehlererkennung für Vergleichstests.
Schritt 4: Testen Sie die Stillstandüberwachung. Starten Sie das Band, blockieren Sie das Sensorziel an der Umlenkrolle. Bestätigen Sie den BELT_SLIP-Alarm innerhalb von 8 Sekunden (3 s Relaisverzögerung + 5 s Abfrage) und die Einleitung einer kontrollierten Abschaltung.
Schritt 5: Überprüfen Sie die sequenzielle Startverriegelung. Versuchen Sie, Band 1 zu starten, bevor Band 3 läuft – bestätigen Sie die Ablehnung mit einer HMI-Verriegelungsmeldung. Starten Sie in der korrekten Reihenfolge (Band 3 → Band 2 → Band 1) und bestätigen Sie, dass alle drei mit programmierten Timerverzögerungen starten.

Fazit und Handlungsempfehlung

Die Sicherheitslogik für Förderbänder erfordert eine präzise Architektur bereits in der Entwurfsphase. Implementieren Sie zunächst die zonenbasierte Zugseil-Abschaltlogik im Bachmann M1 Structured-Text-Block – ein globaler Notausschalter kann die zonenspezifischen Materialfreigabeanforderungen nicht erfüllen. Verwenden Sie zweitens das Phoenix Contact PSR-SCP (oder das äquivalente Allen-Bradley Guardmaster Sicherheitsrelais) mit Zweikanalverdrahtung und Rückmeldekreis am Schütz, um die SIL 2 / PLd-Architektur zu erreichen.

Stellen Sie die PSR-SCP Startverzögerung auf 2 Sekunden ein und dokumentieren Sie diesen Wert in der SIL-Verifikationsakte. Führen Sie alle fünf Fehlerinjektionstests vor der Betriebsübergabe durch – überspringen Sie nicht den PSR-SCP Unterbruchtest, da dies die einzige Möglichkeit ist, die aktive Zweikanalüberwachung zu bestätigen. Stellen Sie die Auslöseverzögerung des Stillstandrelais auf 3 Sekunden ein und wenden Sie den 5-Sekunden-PLC-Abfragetimer an, um Fehlalarme während geplanter Bandabschaltungen zu vermeiden. Das Guardmaster Erweiterungsmodul ermöglicht skalierbare Sicherheitsrelais-Architekturen, wenn Förderanlagen wachsen.

Autor: Shen Weicheng ist ein Ingenieur für industrielle Automatisierung mit über 10 Jahren Erfahrung in SPS-, DCS- und Steuerungssystemen.