Sicherheitsfunktion mit RN 221N - Endress+Hauser
Sicherheitsfunktion mit RN 221N - Endress+Hauser
Sicherheitsfunktion mit RN 221N - Endress+Hauser
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
Safety Manual<br />
SD 008R/09/de<br />
Speisetrenner<br />
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
Handbuch zur Funktionalen Sicherheit<br />
Anwendungsbereich<br />
Galvanische Trennung von 4 bis 20 mA<br />
Stromkreisen und Speisung von 2-Leiter-<br />
Messumformern, welche den besonderen<br />
Anforderungen der Sicherheitstechnik<br />
nach IEC 61508/ IEC 61511-1 genügen<br />
sollen.<br />
Der Speisetrenner erfüllt die Anforderungen<br />
• an funktionale Sicherheit gemäß<br />
IEC 61508/IEC 61511-1<br />
• an Explosionsschutz (je nach Version)<br />
• an elektromagnetische Verträglichkeit<br />
nach EN 61326.<br />
Ihre Vorteile<br />
• Einsatz in einer sicherheitsrelevanten<br />
Schutzfunktion bis SIL 2, unabhängig<br />
bewertet (Functional Assessment)<br />
durch exida.com nach IEC 61508/<br />
IEC 61511-1
Inhaltsverzeichnis<br />
SIL Konfor<strong>mit</strong>ätserklärung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
Abkürzungen, Normen und Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
Bestimmung des Safety Integrity Level (SIL) . . . . . . . . . . . 4<br />
<strong>Sicherheitsfunktion</strong> <strong>mit</strong> <strong>RN</strong> <strong>221N</strong>. . . . . . . . . . . . . . . 6<br />
<strong>Sicherheitsfunktion</strong> zur Grenzwertüberwachung . . . . . . . . 6<br />
Angaben für die <strong>Sicherheitsfunktion</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />
Geräteversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />
Mitgeltende Gerätedokumentationen <strong>RN</strong> <strong>221N</strong> . . . . . . . . . 6<br />
Inbetriebnahme und wiederkehrende Prüfungen. . 7<br />
Verwendung des <strong>RN</strong> <strong>221N</strong> in einer Sicherheitseinrichtung 7<br />
Sicherheitstechnische Kenngrößen . . . . . . . . . . . . 7<br />
Spezifische sicherheitstechnische<br />
Kenngrößen für <strong>RN</strong> <strong>221N</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
PFD AVG in Abhängigkeit vom gewählten<br />
Wartungsintervall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
Exida.com management summary . . . . . . . . . . . . . 8<br />
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
2 <strong>Endress+Hauser</strong>
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
SIL Konfor<strong>mit</strong>ätserklärung<br />
Funktionale Sicherheit eines Speisetrenners<br />
nach IEC 61508/IEC61511<br />
<strong>Endress+Hauser</strong> Wetzer GmbH+Co. KG, Obere Wank 1, 87484 Nesselwang<br />
erklärt als Hersteller, dass der Speisetrenner<br />
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
für den Einsatz in einer sicherheitsrelevanten Schutzfunktion entsprechend der IEC 61511-1<br />
geeignet ist, wenn zugehörige Sicherheitshinweise beachtet werden.<br />
Die FMEDA ergibt folgende Parameter:<br />
SIL 2<br />
Prüfintervall 1 Jahr<br />
Gerätetyp A<br />
HFT 1) 0 (einkanalige Verwendung)<br />
SFF > 83 %<br />
2) -4<br />
PFDAVG<br />
2,76x10<br />
MTBF 3) 305 Jahre<br />
<strong>Sicherheitsfunktion</strong> 4)<br />
Überwachung<br />
min<br />
<strong>Endress+Hauser</strong> 3<br />
max<br />
Bereich<br />
λsd 122 FIT 72 FIT 194 FIT<br />
λsu 122 FIT 122 FIT 122 FIT<br />
λdd 72 FIT 122 FIT 0 FIT<br />
λdu 63 FIT 63 FIT 63 FIT<br />
1)<br />
gemäss Kapitel 11.4.4 der IEC 61511-1<br />
2)<br />
der Wert ist nach ISA S84.01 und IEC 61511-1 innerhalb des für SIL2 definierten Bereichs<br />
3)<br />
gemäss Siemens SN29500<br />
4)<br />
unter Annahme der Messumformereinstellung 4 bis 20 mA<br />
Im Rahmen des Nachweises der Betriebsbewährtheit wurde das Gerät einschließlich<br />
des Änderungswesens beurteilt.<br />
Nesselwang, 30. Juli 2003<br />
<strong>Endress+Hauser</strong> Wetzer GmbH+Co. KG<br />
Geschäftsführer<br />
+<br />
Endress<br />
The Power of Know How<br />
Hauser<br />
SIL-03004a/09/d
Abkürzungen, Normen und<br />
Begriffe<br />
Bestimmung des Safety<br />
Integrity Level (SIL)<br />
Allgemeines<br />
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
Abkürzungen<br />
Erläuterungen der verwendeten Abkürzungen finden Sie in unserer SIL-Broschüre (SI002Z/11).<br />
Relevante Normen<br />
Norm Englisch Deutsch<br />
IEC 61508,<br />
Teil 1 – 7<br />
IEC 61511,<br />
Teil 1– 3 (FDIS)<br />
Begriffe<br />
Begriff Erklärung<br />
gefahrbringender<br />
Ausfall<br />
sicherheitsbezogenes<br />
System<br />
Functional safety of electrical/electronic/<br />
programmable electronic safety-related<br />
systems<br />
(Target group: Manufacturers and Suppliers<br />
of Devices)<br />
Functional safety – Safety Instrumented<br />
Systems for the process industry sector<br />
(Target group: Safety Instrumented Systems<br />
Designers, Integrators and Users)<br />
Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogenerelektrischer/elektronischer/programmierbarer<br />
elektronischer Systeme<br />
(Zielgruppe: Hersteller und Lieferanten<br />
von Geräten)<br />
Funktionale Sicherheit – Sicherheitstechnische<br />
Systeme für die Prozessindustrie<br />
(Zielgruppe: Planer, Errichter und Nutzer)<br />
Ausfall <strong>mit</strong> dem Potenzial, das sicherheitsbezogene System in einen gefährlichen<br />
oder funktionsunfähigen Zustand zu versetzen.<br />
Ein sicherheitsbezogenes System führt die <strong>Sicherheitsfunktion</strong>en aus, die erforderlich<br />
sind, um einen sicheren Zustand z.B. in einer Anlage zu erreichen oder<br />
aufrechtzuerhalten. Beispiel: Temperaturmessgerät – Logikeinheit (z.B. Grenzsignalgeber)<br />
– Ventil bilden ein sicherheitsbezogenes System.<br />
<strong>Sicherheitsfunktion</strong> Definierte Funktion, die von einem sicherheitsbezogenen System ausgeführt<br />
wird, <strong>mit</strong> dem Ziel, unter Berücksichtigung eines festgelegten gefährlichen Vorfalls,<br />
einen sicheren Zustand für die Anlage zu erreichen oder aufrechtzuerhalten.<br />
Beispiel: Grenztemperaturüberwachung<br />
Der erreichbare Safety Integrity Level wird durch folgende sicherheitstechnischen Kenngrößen<br />
bestimmt:<br />
• <strong>mit</strong>tlere Wahrscheinlichkeit gefahrbringender Ausfälle einer <strong>Sicherheitsfunktion</strong> im Anforderungsfall<br />
(PFDAVG )<br />
• Hardware Fehlertoleranz (HFT) und<br />
• Anteil ungefährlicher Ausfälle (SFF).<br />
Die spezifischen sicherheitstechnischen Kenngrößen für den <strong>RN</strong> <strong>221N</strong>, als Teil der <strong>Sicherheitsfunktion</strong>,<br />
sind im Kapitel "Sicherheitstechnische Kenngrößen" aufgeführt.<br />
Die folgende Tabelle zeigt die Abhängigkeit des "Safety Integrity Level" (SIL) von der "<strong>mit</strong>tleren<br />
Wahrscheinlichkeit gefahrbringender Ausfälle einer <strong>Sicherheitsfunktion</strong> des gesamten sicherheitsbezogenen<br />
Systems" (PFDAVG ). Dabei wird der "Low demand mode" betrachtet, d.h. die<br />
Anforderungsrate an das sicherheitsbezogene System ist maximal einmal im Jahr.<br />
Safety Integrity Level (SIL) PFD AVG (Low demand mode)<br />
4 ≥ 10 –5 ...< 10 –4<br />
3 ≥ 10 –4 ...< 10 –3<br />
2 ≥ 10 –3 ...< 10 –2<br />
1 ≥ 10 –2 ...< 10 –1<br />
Sensor, Speisetrenner, Logikeinheit und Aktor bilden zusammen ein sicherheitsbezogenes System,<br />
das eine <strong>Sicherheitsfunktion</strong> ausführt. Die "<strong>mit</strong>tlere Wahrscheinlichkeit gefahrbringender<br />
Ausfälle des gesamten sicherheitsbezogenen Systems" (PFD AVG) teilt sich auf die Teilsysteme<br />
Sensor, Speisetrenner, Logikeinheit und Aktor üblicherweise gemäß Abbildung 1 auf.<br />
4 <strong>Endress+Hauser</strong>
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
Abb. 1: Anteil des Speisetrenners an der "<strong>mit</strong>tleren Wahrscheinlichkeit gefahrbringender Ausfälle einer<br />
<strong>Sicherheitsfunktion</strong> im Anforderungsfall" (PFD AVG )<br />
Hinweis!<br />
Diese Dokumentation behandelt den <strong>RN</strong> <strong>221N</strong> als Teil einer <strong>Sicherheitsfunktion</strong>.<br />
Safety Integrity Level <strong>RN</strong> <strong>221N</strong> (Typ A)<br />
Die folgende Tabelle zeigt den erreichbaren "Safety Integrity Level" (SIL) des gesamten sicherheitsbezogenen<br />
Systems für Systeme vom Typ A abhängig vom "Anteil ungefährlicher Ausfälle"<br />
(SFF) und der "Hardware Fehlertoleranz" (HFT). Systeme vom Typ A sind z.B. Geräte <strong>mit</strong> einfachen<br />
Komponenten (→ siehe auch IEC 61508, Teil 2).<br />
Anteil ungefährlicher<br />
Ausfälle (SFF)<br />
Hardware Fehlertoleranz (HFT)<br />
0 1 2<br />
< 60 % SIL 1 SIL 2 SIL 3<br />
60...< 90 % SIL 2 SIL 3 SIL 4<br />
90...< 99 % SIL 3 SIL 4 SIL 4<br />
≥ 99 % SIL 4 SIL 4 SIL 4<br />
<strong>Endress+Hauser</strong> 5
<strong>Sicherheitsfunktion</strong> zur<br />
Grenzwertüberwachung<br />
<strong>Sicherheitsfunktion</strong> <strong>mit</strong> <strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
Abb. 2: <strong>Sicherheitsfunktion</strong> <strong>mit</strong> <strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
Der Sensor, gespeist <strong>mit</strong> dem Speisetrenner <strong>RN</strong> <strong>221N</strong>, erzeugt ein dem Messwert proportionales<br />
analoges Signal (4 bis 20 mA). Das analoge Signal wird über den Speisetrenner <strong>RN</strong> <strong>221N</strong> einer<br />
nachgeschalteten Logikeinheit wie z.B. einer SPS oder Grenzsignalgeber zugeführt und dort auf<br />
das Überschreiten eines maximalen Wertes überwacht.<br />
Angaben für die <strong>Sicherheitsfunktion</strong><br />
" Achtung!<br />
Angaben für die <strong>Sicherheitsfunktion</strong>en sind im Kapitel "Sicherheitstechnische Kenngrößen" aufgeführt.<br />
! Hinweis!<br />
MTTR wird <strong>mit</strong> 8 Stunden angesetzt.<br />
Sicherheitsbezogene Systeme ohne selbstverriegelnde Funktion müssen nach Ausführung der<br />
<strong>Sicherheitsfunktion</strong> innerhalb MTTR in einen überwachten oder anderweitig sicheren Zustand<br />
gebracht werden.<br />
Geräteversion SIL ab Serien-Nr. 5400C00411F, April 2003<br />
Mitgeltende Gerätedokumentationen<br />
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
Für den Speisetrenner <strong>RN</strong> <strong>221N</strong> müssen je nach Ausführung folgende Dokumentationen vorhanden<br />
sein:<br />
Zündschutzart/Zertifikat Betriebsanleitung weitere Ex-Dokumentation<br />
keine KA 069R keine<br />
ATEX II (1) G EEx iA IIC T4/T5/T6 KA 069R Sicherheitshinweise XA 005R<br />
Zündschutzart/Zertifikat Betriebsanleitung<br />
Control<br />
Drawings FM<br />
keine keine keine<br />
FM AIS, I-III, 1, A-G<br />
CSA [Ex ia], I-III, A-G<br />
02 02 00 111<br />
Control<br />
Drawings CSA<br />
02 02 00 112<br />
6 <strong>Endress+Hauser</strong>
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
Verwendung des <strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
in einer Sicherheitseinrichtung<br />
Spezifische sicherheitstechnische<br />
Kenngrößen für<br />
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
PFD AVG in Abhängigkeit<br />
vom gewählten<br />
Wartungsintervall<br />
" Achtung!<br />
• Die Installations- und Einstellhinweise sowie die technischen Grenzwerte sind gemäß der<br />
Betriebsanleitung (KA 069R) zu beachten.<br />
• Für Geräte, die im explosionsgefährdeten Bereich eingesetzt werden, sind zusätzlich die entsprechenden<br />
Sicherheitshinweise (XA) bzw. Control Drawings gemäß den obigen Tabellen zu<br />
beachten.<br />
Zusätzliche Dokumentation <strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
Für weitere Informationen siehe Technische Information TI 073R.<br />
Inbetriebnahme und wiederkehrende Prüfungen<br />
Die Funktionsfähigkeit der Sicherheitseinrichtung ist in angemessenen Zeitabständen zu prüfen.<br />
Es liegt in der Verantwortung des Betreibers, die Art der Überprüfung und die Zeitabstände im<br />
genannten Zeitraum zu wählen. Die Prüfung ist so durchzuführen, dass die einwandfreie Funktion<br />
der Sicherheitseinrichtung im Zusammenwirken aller Komponenten nachgewiesen wird.<br />
Sicherheitstechnische Kenngrößen<br />
Die Tabelle zeigt die spezifischen sicherheitstechnischen Kenngrößen für den <strong>RN</strong> <strong>221N</strong>.<br />
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
SIL SIL 2<br />
HFT 0<br />
SFF > 83 %<br />
PFDAVG TI 1<br />
1) vollständiger Funktionstest<br />
2,76 x 10 –4<br />
jährlich<br />
Das folgende Diagramm stellt die Abhängigkeit PFD AVG vom Wartungsintervall dar. PFD AVG steigt<br />
<strong>mit</strong> steigendem Wartungsintervall.<br />
Abb. 4: "Mittlere Wahrscheinlichkeit gefahrbringender Ausfälle des sicherheitsbezogenem Systems auf Anforderung"<br />
(PVD AVG) in Abhängigkeit vom gewählten Wartungsintervall<br />
<strong>Endress+Hauser</strong> 7
Exida.com management summary<br />
FMEDA and Proven-in-use Assessment<br />
Project:<br />
Active Barrier preline <strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
Customer:<br />
<strong>Endress+Hauser</strong> Wetzer GmbH + Co. KG<br />
Nesselwang<br />
Germany<br />
Contract No.: E+H 03/2-15<br />
Report No.: E+H 03/2-15 R012<br />
Version V1, Revision R1.1, July 2003<br />
Stephan Aschenbrenner<br />
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
8 <strong>Endress+Hauser</strong><br />
The document was prepared using best effort. The authors make no warranty of any kind and shall not be liable in<br />
any event for incidental or consequential damages in connection with the application of the document.<br />
© All rights reserved.
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
<strong>Endress+Hauser</strong> 9
Zwei Telefonnummern - immer richtig verbunden!<br />
Bei Anwahl der gebührenfreien Telefonnummer<br />
0 800 3 48 37 87 (0 800 EHVERTRIEB) oder 0 800 3 47 37 84 (0 800 EHSERVICE)<br />
werden Sie über Ihre Vorwahl automatisch an das zuständige Technische Büro<br />
zu Ihrem Ansprechpartner ver<strong>mit</strong>telt.<br />
Deutschland Österreich Schweiz<br />
Vertrieb: Service: <strong>Endress+Hauser</strong><br />
Beratung<br />
Information<br />
Auftrag<br />
Bestellung<br />
Help-Desk<br />
Feldservice<br />
Ersatzteile/Reparatur<br />
Kalibrierung<br />
Telefon: Telefon: Telefax:<br />
0 800 EHVERTRIEB<br />
0 800 3 48 37 87<br />
0 800 EHSERVICE<br />
0 800 3 47 37 84<br />
Messtechnik<br />
GmbH+Co. KG<br />
Colmarer Straße 6<br />
D-79576 Weil am Rhein<br />
0 800 EHFAXEN<br />
0 800 3 43 29 36<br />
<strong>Endress+Hauser</strong><br />
Messtechnik Ges.m.b.H.<br />
Lehnergasse 4<br />
A-1230 Wien<br />
Tel. (01) 8 80 56-0<br />
Fax (01) 8 80 56-335<br />
E-Mail:<br />
info@at.endress.com<br />
<strong>Endress+Hauser</strong><br />
Metso AG<br />
Sternenhofstraße 21<br />
<strong>RN</strong> <strong>221N</strong><br />
CH-4153 Reinach/BL1<br />
Tel. (0 61) 7 15 75 75<br />
Fax (0 61) 7 11 16 50<br />
E-Mail:<br />
info@ch.endress.com<br />
E-Mail: E-Mail: Internet: Internet:<br />
info@de.endress.com service@de.endress.com www.at.endress.com www.ch.endress.com<br />
Internet: www.de.endress.com<br />
Technische Büros in: Hamburg . Hannover . Ratingen . Frankfurt . Stuttgart . München . Teltow<br />
08.02<br />
SD 008R/09/de/10.03<br />
FM+SGML 6.0 ProMoDo
Change language