HIMA’s HIMatrix-Serie: Der kleine und kostengünstige Sicherheitscontroller

In Branchen, in denen die Sicherheit von Menschen, der Schutz von Anlagen und ein störungsfreier Betrieb unverzichtbar sind, wird die Leistungsfähigkeit von Sicherheitssteuerungen zu einem entscheidenden Faktor. Ob bei Eisenbahnsignalanlagen, gesicherten Bahnübergängen, Pipelines, Turbinen oder kompakten Prozessautomatisierungssystemen – Ingenieure stehen ständig unter Druck, Sicherheitslösungen einzusetzen, die sofort reagieren, sich nahtlos integrieren lassen und über den gesamten Lebenszyklus hinweg kosteneffizient bleiben.

Die HIMatrix-Serie von HIMA wurde speziell für diese Anforderungen entwickelt. Als kompakte und wirtschaftliche Familie von Sicherheitssteuerungen bietet HIMatrix zertifizierte funktionale Sicherheit, ohne Geschwindigkeit, Skalierbarkeit oder Netzwerkflexibilität einzubüßen. Durch die Kombination leistungsstarker Hardware mit SafeEthernet-Kommunikation ermöglicht die Plattform kleinen bis mittelgroßen Sicherheitsanwendungen, Sicherheitsintegritätsstufen zu erreichen, die üblicherweise mit deutlich größeren Systemen verbunden sind.

Erfüllung des Bedarfs an schneller und zuverlässiger Sicherheit

Ingenieure, die für Signaltechnik oder geschützte Bahnübergänge verantwortlich sind, stehen vor besonderen Herausforderungen: begrenzter Installationsraum, raue Umgebungsbedingungen und strenge regulatorische Anforderungen. Ähnliche Einschränkungen bestehen bei Öl- und Gaspipelines, Turbinenschutzsystemen sowie dezentralen Prozesseinheiten. In diesen Szenarien steht ein Sicherheitssystem mit unmittelbarer und vorhersagbarer Reaktion bei Auftreten einer Gefährdung im Vordergrund.

Die HIMatrix-Serie erfüllt diesen Bedarf durch Fokussierung auf minimale Reaktionszeiten, deterministische Kommunikation und zertifizierte Sicherheitslogik. Praxisnahe Einsatzdaten zeigen, dass kurze Reaktionszeiten das Risikofenster bei Notabschaltungen direkt verringern – insbesondere bei der Eisenbahnsignalisierung und beim Schutz rotierender Maschinen.

VORTEILE: Die Sicherheitsplattform für vernetzte und zeitkritische Anwendungen

kürzeste Reaktionszeit

Zeit ist bei sicherheitsrelevanten Anwendungen entscheidend. HIMatrix-Steuerungen sind so konzipiert, dass sie Verarbeitungs- und Kommunikationsverzögerungen minimieren und Sicherheitsfunktionen innerhalb von Millisekunden ausführen können. In Kombination mit SafeEthernet bleibt die Signalübertragung auch in vernetzten Umgebungen deterministisch.

Beispielsweise kann bei einer Anwendung an einer Bahnübergangsanlage die Reduzierung der Reaktionszeit um lediglich 10–20 Millisekunden die Wahrscheinlichkeit einer unsicheren Bewegung der Schranken während der Annäherung eines Zuges deutlich senken. HIMatrix erreicht dies durch eine optimierte Steuerarchitektur und hochgeschwindigkeitsfähige Sicherheitskommunikation, die schnelle Abschalt- oder Verriegelungsmaßnahmen gewährleistet.

2. Einfache Installation

Raum- und Zeitbeschränkungen prägen häufig die Projektplanung. HIMatrix-Module zeichnen sich durch ein kompaktes Format aus, das die Installation in beengten Schaltschränken oder Straßenrandgehäusen ermöglicht. Vorzertifizierte Komponenten reduzieren den Verdrahtungsaufwand und minimieren den Inbetriebnahmeaufwand.

In dezentralen Pipelineüberwachungsstationen können HIMatrix-Steuerungen direkt in der Nähe von Sensoren und Stellgliedern installiert werden, wodurch lange Kabelstrecken entfallen. Dies verkürzt nicht nur die Installationszeit, sondern reduziert zudem Signalstörungen und Wartungskosten über die gesamte Lebensdauer des Systems hinweg.

3. Einfache Programmierung

Die Sicherheitslogik von HIMatrix ist auf Übersichtlichkeit und Effizienz ausgelegt. Mithilfe standardisierter Engineering-Tools können Sicherheitsfunktionen konfiguriert, getestet und validiert werden, ohne dass ein hoher Aufwand für die Programmierung erforderlich ist. Dadurch wird sowohl die Erstkonfiguration als auch spätere Anpassungen vereinfacht.

Aus Sicht des gesamten Lebenszyklus führt eine einfachere Programmierung zu kürzeren Validierungszyklen und geringerem Engineering-Aufwand. Bei kleinen Turbinenschutzsystemen berichten Anwender über messbare Verkürzungen der Inbetriebnahmezeit im Vergleich zu herkömmlichen sicherheitsgerichteten Relais mit harter Verdrahtung.

4. Maximale Kompatibilität

Moderne Anlagen arbeiten selten isoliert. HIMatrix integriert sich nahtlos in übergeordnete Automatisierungssysteme und andere HIMA-Sicherheitsplattformen. Diese Kompatibilität ermöglicht es Anwendern, Systeme zu erweitern oder zu migrieren, ohne bestehende Sicherheitsinfrastruktur ersetzen zu müssen.

Bei gemischten Installationen, die HIMatrix-Steuerungen mit HIMax-Steuerungen kombinieren, kann Sicherheitsdaten zuverlässig ausgetauscht werden, wodurch eine einheitliche Sicherheitsarchitektur über unterschiedliche Systemgrößen hinweg realisiert wird.

Merkmale

Klein aber mächtig

Trotz ihrer kompakten Bauweise bietet die HIMatrix-Serie ein robustes Portfolio an sicherheitsrelevanten Steuerungen und E/A-Modulen. In Kombination mit SafeEthernet stellt das System eine zertifizierte Sicherheitsgrundlage für kleine bis mittelgroße Anwendungen bereit.

Leistungsbenchmarks zeigen, dass HIMatrix-Steuerungen komplexe Sicherheitslogik verarbeiten können, während sie eine deterministische Ausführung gewährleisten. Damit eignen sie sich nicht nur für grundlegende Not-Aus-Funktionen, sondern auch für anspruchsvolle Verriegelungs- und Überwachungsaufgaben.

Vernetzung: Dezentrale und zentrale Architekturen

HIMatrix unterstützt sowohl verteilte als auch zentralisierte Systemarchitekturen und gibt Ingenieuren damit die Freiheit, die Architektur auszuwählen, die am besten zu ihrer Anwendung passt.

Verteiltes Konzept: Ein zentraler Controller ist mit entfernten E/A-Modulen verbunden, die nahe bei den Feldgeräten installiert sind. Dieser Ansatz eignet sich ideal für räumlich weit verstreute Anlagen wie Pipelines oder Eisenbahninfrastruktur.

Zentralisiertes Konzept: Mehrere HIMatrix-Controller sind vernetzt, wobei jeder Controller bei Bedarf höherrangige Steuerungsfunktionen übernehmen kann.

Hybrider Ansatz: Beide Konzepte können kombiniert, erweitert oder mit HIMax-Sicherheitscontrollern integriert werden, wodurch skalierbare Sicherheitsnetzwerke ermöglicht werden.

Diese Flexibilität ermöglicht es Systemen, sich weiterzuentwickeln, ohne dass die gesamte Sicherheitsebene neu konzipiert werden muss.

Nahtlose Kommunikation über SafeEthernet

Die Kommunikation zwischen HIMatrix-Sicherheitssteuerungen erfolgt über SafeEthernet, dem sicherheitsrelevanten Protokoll von HIMA. SafeEthernet ist zertifiziert bis:

SIL 3 gemäß IEC 61508/61511

SIL 4 gemäß CENELEC-Standards

PLe gemäß ISO 13849

Zertifizierungen auf diesen Stufen gewährleisten, dass die Sicherheitskommunikation auch bei Netzwerklast oder teilweisen Ausfällen zuverlässig bleibt. In der Praxis ermöglicht dies den Einsatz von HIMatrix in Ethernet-basierten Infrastrukturen, ohne die funktionale Sicherheit zu beeinträchtigen.

Einsatzbereitschaft für Tiefsee- und Schienenindustrie

Bestimmte HIMatrix-Modelle sind speziell für anspruchsvolle Umgebungen wie Eisenbahn-Anwendungen und Offshore-Anlagen konzipiert. Diese Steuerungen arbeiten zuverlässig innerhalb eines Temperaturbereichs von −25 °C bis +70 °C und eignen sich daher für Außenschaltschränke und extreme Klimabedingungen.

Für die Schienenindustrie ist HIMatrix gemäß CENELEC-Standards bis SIL 4 zertifiziert, was seinen Einsatz in sicherheitskritischen Signal- und Bahnübergangssystemen ermöglicht. Feld-Daten aus Schienenprojekten zeigen, dass diese Robustheit die durch Umweltbelastung verursachten Ausfallzeiten deutlich reduziert.

Sichere Bewegungssteuerung

HIMatrix unterstützt zudem sichere Motion-Control-Anwendungen und bietet damit eine Lösung, die einfacher, flexibler und kostengünstiger ist als herkömmliche Architekturen. Die kontinuierliche Überwachung von Lasten, Geschwindigkeiten und Wegstrecken erhöht die Betriebssicherheit und reduziert gleichzeitig die erforderliche Anzahl an Komponenten.

Durch die Integration von Sicherheits- und Motion-Control-Funktionen können Anwender den Planungs- und Engineering-Aufwand senken, die Verdrahtungskomplexität reduzieren und potenzielle Fehlerquellen minimieren. Bei rotierenden Maschinen und Förderanlagen hat sich dieser Ansatz bereits als geeignet erwiesen, um die Betriebszeit zu verbessern, ohne die zertifizierten Sicherheitsniveaus zu beeinträchtigen.

HIMatrix ist eine Wahl für kompakte Sicherheitssysteme

Die HIMatrix-Serie zeigt, dass kompakte und kostengünstige Sicherheitssteuerungen durchaus High-End-Leistung und Zertifizierung bieten können. Durch die Kombination schneller Reaktionszeiten, flexibler Vernetzung, zertifizierter SafeEthernet-Kommunikation und bewährter Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen stellt HIMatrix eine ideale Lösung für kleine bis mittelgroße Sicherheitsanwendungen dar.

Für Eisenbahnbetreiber, Verfahrensingenieure und Systemintegratoren, die eine zuverlässige und zugleich kosteneffiziente Sicherheitsplattform suchen, bietet HIMA mit seiner HIMatrix-Serie eine zukunftsfähige Grundlage, die Leistung, Skalierbarkeit und Konformität in Einklang bringt – ohne unnötige Komplexität.

Kontakt
Verkaufsleiter: John Yang
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