Drehgeber Neues Sensormodell TxSN erfüllt SIL3-Level

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TWK hat in der Reihe der funktional sicheren Sensoren mit dem etablierten Schnittstellenstandard CAN-open Safety (EN 50325-5) das neue Sensormodell TxSN mit magnetischem Sensorsystem vorgestellt. Das Modell umfasst den Multiturn-Drehgeber TRSN und seinen kleinen Singleturn-Bruder TBSN.

Für einige Applikationen reicht der Safety-Level SIL2/PLd nicht aus. Beispielsweise bei autonom fahrenden Fahrzeugen, den sogenannten fahrerlosen Transportsystemen (FTS), die sich selbstständig und rechnergesteuert im öffentlichen Raum bewegen. Da hier die Sicherheitsanforderungen besonders hoch sind – es kann bei inkorrekter Funktion hoher Personen- und Sachschaden entstehen – kommt für die verwendete Technik ein hoher Safety-Level zum Tragen. Die Fahrzeuge müssen mit SIL3-Komponenten ausgestattet sein, mitunter an den Rädern, um Lenkeinschlag und Geschwindigkeit zu erfassen.

Drehgeber für ferngesteuerte Fahrzeuge

Zu nennen wären auch ferngesteuerte Fahrzeuge, die ohne anwesenden Fahrer bewegt werden. Sie werden von einem Arbeitsplatz aus ferngelenkt. Der Operateur kann mit seinem mit Monitoren, Pedalen und Lenkrad ausgestatteten Platz ein mit Kameras und Remote-Technik ausgestattetes Fahrzeug zum gewünschten Zielort fernlenken. Und natürlich auch wieder zurück. Für die Übertragung zum Fahrzeug ist schnelles Internet gemäß 5G-Standard vorgesehen.

Für die Bedienelemente des Fernlenkplatzes bietet die TWK SIL3-Drehgeber für die Erfassung der wichtigen Steuerbefehle an. Ende 2022 werden die ersten Geräte des Modells TxSN ausgeliefert. Der vollredundante Aufbau und erweiterte Diagnose- und Watchdogfunktionen stellen die SIL3 Fähigkeit sicher. Zusätzlich sind ausgiebige Testverfahren für Hard- und Firmware während der Konstruktionsphase und später für jedes auszuliefernde Gerät in der Fertigung Voraussetzung für die Zertifizierung nach IEC 61508 mit Level SIL3 und die ASIL-D Konformität nach ISO 26262.

Jeder Drehgeber gibt dann über das SIL3-fähige Bussystem und das CANopen-Safety-Protokoll den zweifach erfassten, auf Plausibilität überprüften und in getrennten Microcontrollern verarbeiteten Positionswert aus. Normal und bitinvertiert. In der Safety-Steuerung findet dann die übliche Safety-Prüfung statt, ob beide Werte innerhalb eines Zeitfensters eintreffen und ob sie – bis auf die Invertierung – identisch sind. Ist das nicht der Fall, wird ein Alarm ausgelöst und das Fahrzeug wird angehalten.

Robuste Gehäuse aus Aluminium oder Edelstahl

Für dieses Modell, wie auch für die schon etablierten SIL2/PLd-Modelle, sind einige Features für weitere Applikationen vorgesehen, die die Konstruktion der Kundenapplikation erleichtern. Beispielsweise ist ein weites Spektrum an robusten Gehäusen lieferbar: seewasserfestes Aluminium als Standard, verschiedene Edelstähle – auch lebensmitteltauglicher, magnetisch abschirmender Edelstahl für Applikationen mit starken Magnetfeldern oder Sondergehäuse für Ausführungen für den Explosionsschutz nach ATEX Zone 1 und 21. Die kompakteste Version ist die mit einem Gehäusedurchmesser von 42 mm.

Weitere Eigenschaften des TxSN:

• Positionsauflösungen bis 16 Bit,

• parametrierbare Torzeit für die Geschwindigkeitsmessung,

• Drehzahlen bis 10.000 min^–1 und

• viele Flansch- und Wellenformen,

• Schutzarten bis IP69K sind möglich sowie

• eine Wellenbelastbarkeit bis 250 N axial und radial,

• der elektrische Anschluss ist über M12-Stecker oder Kabel realisiert.

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