Ein auf Profinet basierender Profisafe-Drehgeber nutzt die Möglichkeit des Step7 Safety Advance (TIA-Portal), um auch Doppelworte im Sicherheitsprogramm verarbeiten zu können. Hiervon profitieren unter anderem Anwender von Multiturn-Drehgebern, die ihren Positionswert im Normalfall als 32-Bit-Wert liefern.

Zertifizierte und nach Normen entwickelte Geräte für sicherheitsrelevante Einrichtungen erleichtern die Planung und den Aufbau des gesamten sicherheitsrelevanten elektrischen Steuerungssystems (SRECS). Die Hersteller dieser Geräte geben SIL beziehungsweise Performance Level und Ausfallraten an, sodass diese als komplettes Teilsystem (SRP/CS) integriert werden können. Im einfachsten Fall besteht die Sicherheitsfunktion dann aus einem zertifizierten Sensor, einer zertifizierten Steuerung und einem zertifizierten Aktor. Bei einem Design nach IEC 62061 bestimmt dann der niedrigste SIL und die Summe der PFHD-Werte (inklusive des Bussystems) den erreichten SIL des SRECS.

Zur Berechnung komplexerer Systeme stehen verschiedene Software-Tools, wie zum Beispiel Sistema des Instituts für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) oder das Safety Evaluation Tool von Siemens, am Markt meist kostenfrei zur Verfügung.

Um dem Anwender das fehlerträchtige Eintragen der Sicherheitskennwerte in das Tool zu ersparen, stellt TWK-Elektronik für ihren neuen Drehgeber TRT/S3 mit Profisafe über die Profinet-Schnittstelle eine Kennwertbibliothek zur Verfügung. Die Syntax dieser Bibliotheken ist durch den VDMA vereinheitlicht und im Einheitsblatt VDMA 66413 festgelegt. Dadurch müssen Gerätehersteller zukünftig nur noch eine Bibliothek im VDMA-Format anbieten, welche dann in alle Safety-Tools importiert werden kann. Einmal importiert, stehen diese Geräte in den Komponentenbibliotheken zur Verfügung.

Sichere 32-Bit-Wert-Verarbeitung
Auch in der Programmierung einer sicherheitsrelevanten Funktion gibt es durch den neuen Profisafe-Drehgeber Verbesserungen und Erleichterungen für den Anwender. Step 7 Safety Advance bietet als Nachfolger von Distributed Safety nun die Möglichkeit, auf Doppelworte und deren Verarbeitung im Sicherheitsprogramm zuzugreifen. Hiervon profitieren unter anderem die Anwender von Multiturn-Drehgebern, die ihren Positionswert im Normalfall als 32-Bit-Wert liefern. Mußte unter Distributed Safety der Positionswert noch auf zwei Worte aufgeteilt und im Anwenderprogramm aufwendig verarbeitet werden, kann man nun wie im Standardprogramm bei allen (Festpunkt)-Arithmetik- und Compare-Befehlen mit dem 32-Bit-Positionswert arbeiten. Der Profisafe-Drehgeber TRT/S3 trägt dem Rechnung und kann den sicheren Positionswert nun auch als Double Integer ausgeben. Grenzwertüberwachungen oder Skalierungen können dadurch mit dem kompletten Positionswert ausgeführt werden. Nach dem Einlesen der GSD-Datei stehen dem Anwender sowohl 16- als auch 32-Bit-Module zur Verfügung.

Verzicht auf iPar-Server
Zusätzlich zum sicheren 32-Bit-Positionswert liefert der Drehgeber auch einen sicheren Geschwindigkeitswert, dessen Zeitbasis vom Anwender zwischen 1 und 1.000 ms eingestellt werden kann. Zudem können Drehrichtung, Auflösung und Gesamtschrittzahl über die Parametrierung verändert werden. Die Absicherung der Parameterübertragung, die über Standard-Record-Write-Telegramme im Anlauf geschieht, wird über eine separate Checksumme sichergestellt. Diese wird als F_iPar_CRC mit den Profisafe-Parametern zum Geber übertragen und dort wiederum geprüft. Dadurch kann auf den Einsatz eines iPar-Server verzichtet werden. Zur Berechnung der Drehgeber-Parameter-CRC steht ein kleines Berechnungsprogramm zur Verfügung.

Das Setzen der Drehgeberposition (Preset-Setzen) auf einen bestimmten Wert, welches oft beim Einrichten der Maschine durchgeführt werden muss, wird beim TRT/S3 über ein Drehgeber-Status- und Steuerbyte ausgeführt.  Preset-Wert und Preset-Kommando werden über den E/A-Verkehr im zyklischen Datenverkehr übertragen und über die Profisafe-Mechanismen abgesichert. Die Voraussetzung für die Übernahme des Preset-Wertes durch den Geber ist eine still stehende Geberwelle im anderen Fall wird ein Profinet-Alarm ausgelöst.

Berührungsloses Sensorsystem nach dem Hall-Prinzip
Intern arbeitet der TRT/S3 mit einer redundanten Hall-Sensorik, deren Signale intern verglichen und zusammen mit dem daraus berechneten Geschwindigkeitswert über das sichere Profisafe-Protokoll übertragen werden. Bei einer Abweichung der beiden Sensorsignale nimmt der Geber den sicheren Zustand ein und meldet dies über die Profisafe-Status-Bits. Durch die redundante Hall-Sensorik und die internen Hardware- und Software-Überwachungsmaßnahmen erreicht der TRT/S3 die Einstufung in SIL2 beziehungsweise PLd bei einem sehr kleinen PFHD von 9,889*10-8 1/h, wodurch er nur einen kleinen Anteil der Gesamtausfallrate für SIL2 für sich beansprucht. Angeboten wird der in Zweikammer-Bauweise gefertigte Geber mit 12 und 13 Bit Auflösung mit M12-Stecker- oder Kabelausgang sowie Aluminium- oder Edelstahlgehäuse.