Der Einsatz von zertifizierten und nach Norm entwickelten Geräten für sicherheitsrelevante Einrichtungen erleichtert Planung und Aufbau des entsprechenden sicherheitsrelevanten elektrischen Steuerungssystems.  Ein wichtiger Teilbereich der Sicherheitsfunktionen sind Hall-Effekt-Sensoren.

Die Hersteller von Geräten innerhalb eines sicherheitsrelevanten elektrischen Steuerungssystems (SRECS) geben für ihre Produkte die funktionale Sicherheitsstufe an, wie beispielsweise den Sicherheits-Integritätslevel (SIL) oder den Leistungsgrad (SIL Performance Level) sowie die Ausfallraten. So lassen sich die Geräte als komplettes Teilsystem (SRP/CS) integrieren. Im einfachsten Fall besteht die Sicherheitsfunktion dann aus einem zertifizierten Sensor, einer zertifizierten Steuerung und einem zertifizierten Aktor.

Sicherheitsrelevanten elektrische Steuerungssysteme
Beim Design eines SRECS nach IEC 62061 bestimmen der niedrigste SIL-Wert und die Summe der PFHD-Werte - einschließlich 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 im Markt kostenfrei zur Verfügung.

Sensor mit Kennwertbibliothek
Um Anwendern das aufwändige und fehlerträchtige Eintragen von Sicherheitskennwerten in ein Sicherheits-Tool zu ersparen, stellt TWK-ELEKTRONIK für den Drehgeber TRT/S3 mit PROFIsafe über die PROFINET-Schnittstelle eine Kennwertbibliothek zur Verfügung.  Die Syntax solcher Bibliotheken wurde vom VDMA vereinheitlicht und im Einheitsblatt VDMA 66413 festgelegt. Das bedingt, dass Gerätehersteller zukünftig nur noch eine Bibliothek im VDMA-Format anbieten dürfen, welche dann in alle Safety-Tools importiert werden kann. Einmal importiert, stehen die Geräte in den Komponentenbibliotheken zur Verfügung

Step 7 Safety Advanced
Auch in der Programmierung einer sicherheitsrelevanten Funktion bietet der PROFIsafe-Drehgeber Verbesserungen und Erleichterungen für den Anwender. Step 7 Safety Advanced ermöglicht als Nachfolger von Distributed Safety nun die Möglichkeit des Zugriffs auf Doppelworte und deren Verarbeitung im Sicherheitsprogramm. Hiervon profitieren unter anderem die Anwender von Multiturn-Drehgebern, welche ihren Positionswert im Normalfall als 32-Bit-Wert liefern. Musste unter Distributed Safety der Positionswert noch auf zwei Worte aufgeteilt und im Anwenderprogramm mühsam 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 dieser Möglichkeit 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.

Sichere Geschwindigkeitswerte
Zusätzlich zum sicheren 32-Bit-Positionswert liefert der Drehgeber auch einen sicheren Geschwindigkeitswert, dessen Zeitbasis vom Anwender zwischen 1 und 1000 ms eingestellt werden kann. Außerdem 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 Check-Summe sichergestellt. Diese wird als F_iPar_CRC mit den PROFIsafe-Parametern zum Geber übertragen und dort wiederum geprüft. Dadurch kann man auf den Einsatz eines iPar-Server verzichten. Zur Berechnung der Drehgeber-Parameter-CRC steht ein 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. Voraussetzung für die Übernahme des Preset-Wertes durch den Geber ist die still stehende Geberwelle -  andernfalls wird ein PROFINET-Alarm ausgelöst.

Mit Hall-Sensorik
Der TRT/S3 arbeitet mit einer redundanten Hall-Sensorik. Deren Signale werden intern verglichen und zusammen mit dem daraus berechneten Geschwindigkeitswert über das sichere PROFIsafe-Protokoll übertragen. 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 maximalen Gesamtausfallrate im Rahmen von SIL2 für sich beansprucht. Der in Zweikammer-Bauweise gefertigte Geber ist mit 12 und 13 Bit Auflösung mit M12-Stecker- oder Kabelausgang sowie Aluminium- oder Edelstahlgehäuse erhältlich.