Hallo!
Also, dein Betreuer hat offenbar sehr gute Nerven...
Not-Aus-Knöpfe müssen nach allem was ich weiß direkt die Antriebsströme abschalten. Eine Wirkung über zwischengeschaltete Steuerungen ist gewöhnlich nicht zulässig. Da sollte der Pi schon mal nicht eingesetzt werden.
Schutzabdeckungen und Zutrittssicherungen hängen doch normalerweise direkt an der Maschine. Wenn schon eine SPS drin ist, macht die das doch gleich mit. Wieso soll da ein Pi eingesetzt werden? Geht es nur um zusätzliche Sicherung zu den bestehenden Mechanismen der SPS?
Für den praktischen Einsatz ist der Pi in diesem Bereich wohl kaum geeignet. Ich möchte nicht wissen, wie viele Prüfungen und Zertifikate eine SPS haben muss, bis sie sicherheitskritische Elemente steuern darf... Es geht wohl eher darum, dass du ein Verständnis für die prinzipielle Funktionsweise solcher Sicherheitssteuerungen entwickelst.
Zur Verbindung könntest du noch WLAN verwenden (wobei regelmäßige Ausfälle damit quasi garantiert sind) oder vielleicht ein serielles Bussystem (RS485 würde sich als schnell und zuverlässig anbieten).
Was die Redundanz angeht, müsste ein Sicherheitssystem immer vom schlimmsten Fall ausgehen. Also, nehmen wir an, die Maschine hat einen Eingang über den sie gesagt bekommt, dass sie loslaufen darf (ohne Signal an dem Eingang macht sie nichts bzw. stoppt sofort).
Eine Schutzabdeckung muss ein aktives Signal geben, wenn die sie geschlossen ist (sonst würde bei einem Kabelbruch das falsche Signal kommen).
Der Schalter der Abdeckung könnte aber auch klemmen, so dass nach dem Öffnen das Signal weiter anliegt. ich weiß nicht, wie solche Schalter intern aufgebaut sind, aber die sollten zwei unabhängige Kontakte in Serie haben. Vielleicht liegt das außerhalb deiner Aufgabe, aber ich würde ggf. auch die Schalter redundant auslegen, wobei jeder Pi beide Schalter auswertet.
Der Pi muss ebenfalls ein aktives Signal erzeugen, wenn er der Ansicht ist, dass die Abdeckung zu ist. dabei muss sichergestellt sein, dass das Signal nicht eingeschaltet bleibt, wenn sich der Pi aufhängt.
Die Pis sollen sich gegenseitig kontrollieren. Müssen sich also mitteilen, was sie gerade gemacht haben und wie sie den Zustand der Abdeckung erfasst haben. Nur wenn beide übereinstimmen, senden beide das gleiche Schaltsignal an den Ausgang.
Die beiden identischen Schaltsignale müssten dann über eine UND-Logik an den Maschineneingang gehen.
Mehr Sicherheit würde ein gepulstes Signal geben, das über ein retriggerbares Monoflop mit Verzögerung oder eine vergleichbare Schaltung die Maschine nur am laufen hält, wenn es in regelmäßigen Abständen kommt. Hängen beide Pis, bleiben die Signale aus und die Maschine schaltet nach der Verzögerung ab.
Erkennt ein Pi, dass der andere hängt, müsste er die UND-Logik abschalten, die Maschine alleine am Laufen halten und eine Warnung ausgeben.
Das wäre so das, was ich mir mit meinem Hintergrund auf die Schnelle dazu zusammenreimen kann. Dass man sowas ernsthaft mit Pis umsetzt , kann ich mir nicht vorstellen.
Wenn du etwas googelst, findest du allerhand interessante Sachen, wie z.B. das oder das. Hier wird schon im Foto deutlich, wo das Problem ist - ein Pi ist kein Sicherheitssystem (eine SPS auch nicht unbedingt).
Python kannst du wahrscheinlich in Grundzügen relativ schnell erlernen. Für die Feinheiten, die ein sicherheitsrelevantes System abdecken sollte, wirst du aber ne Weile brauchen. Vielleicht gibts noch Sprachen, die für sowas speziell gerüstet sind, da bin ich aber überfragt.
Je nach Komplexität der Signale wäre es vielleicht einfacher, die Steuerung aus Elektronikbauteilen aufzubauen, statt zu programmieren. Im Grunde gehts doch nur um einfache Vergleiche. Mit Logikbausteinen und ein paar Transistoren und Relais hätte man bei einfachen Konfigurationen wahrscheinlich eine zuverlässigere Lösung.
Wie heißt denn der Hersteller? Ich würde doch gerne vermeiden, zukünftig vielleicht zufällig eine Maschine von der Firma zu kaufen, die ihre Sicherheitsentwicklungen einem Technikerabsolventen aufdrücken und ihn dabei offenbar so im Regen stehen lassen, das er sich die Infos im Internet zusammensuchen muss... 
es sei denn, du baust sie unterputz ein. Und ein Netzwerk mit Hunderten von Sendern und Empfängern wird dir auch Kopfzerbrechen machen.
