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Pepperl+Fuchs M-LB-2000-System Handbuch
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Überspannungsschutz-barrieren

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PROZESSAUTOMATION
HANDBUCH
Funktionale Sicherheit
M-LB-(Ex-)2000-System
Überspannungsschutz-Barrieren
ISO9001
3

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Inhaltszusammenfassung für Pepperl+Fuchs M-LB-2000-System

  • Seite 1 PROZESSAUTOMATION HANDBUCH Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Überspannungsschutz-Barrieren ISO9001...
  • Seite 2 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Es gelten die Allgemeinen Lieferbedingungen für Erzeugnisse und Leistungen der Elektroindustrie, herausgegeben vom Zentralverband Elektroindustrie (ZVEI) e.V. in ihrer neusten Fassung sowie die Ergänzungsklausel: "Erweiterter Eigentumsvorbehalt".
  • Seite 3 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Inhalt Einleitung ........... . . 4 Inhalt des Dokuments .
  • Seite 4 Zusätzlich kann die Dokumentation aus folgenden Teilen bestehen, falls zutreffend: • EU-Baumusterprüfbescheinigung • EU-Konformitätserklärung • Konformitätsbescheinigung • Zertifikate • Control Drawings • FMEDA-Report • Assessment-Report • Weitere Dokumente Weitere Informationen zu Produkten mit funktionaler Sicherheit von Pepperl+Fuchs finden Sie im Internet unter www.pepperl-fuchs.com/sil.
  • Seite 5 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Einleitung Sicherheitsinformationen Zielgruppe, Personal Die Verantwortung hinsichtlich Planung, Montage, Inbetriebnahme, Betrieb, Instandhaltung und Demontage liegt beim Anlagenbetreiber. Nur Fachpersonal darf die Montage, Inbetriebnahme, Betrieb, Instandhaltung und Demontage des Produkts durchführen. Das Fachpersonal muss die Betriebsanleitung und die weitere Dokumentation gelesen und verstanden haben. Bestimmungsgemäße Verwendung Das Gerät ist nur für eine sachgerechte und bestimmungsgemäße Verwendung zugelassen.
  • Seite 6 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Einleitung Verwendete Symbole Dieses Dokument enthält Symbole zur Kennzeichnung von Warnhinweisen und von informativen Hinweisen. Warnhinweise Sie finden Warnhinweise immer dann, wenn von Ihren Handlungen Gefahren ausgehen können. Beachten Sie unbedingt diese Warnhinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden. Je nach Risikostufe werden die Warnhinweise in absteigender Reihenfolge wie folgt dargestellt: Gefahr!
  • Seite 7 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Produktbeschreibung Produktbeschreibung Funktion In diesem Handbuch werden ausschließlich Sicherheitsfunktion und sicherer Zustand der Überspannungsschutz-Barriere als Teil des Überspannungsschutz-Systems beschrieben. Gefahr! Lebensgefahr durch falschen Einsatz des Geräts Der Schutz des Sicherheitskreises gegen Überspannung ist nicht die Sicherheitsfunktion der Überspannungsschutz-Barriere. Die Überspannungsschutz-Barriere schützt Anwendungen und Geräte gegen Überspannung durch Blitzschlag oder Schaltvorgänge.
  • Seite 8 • Nicht sicherheitsrelevante Schnittstellen: keine Hinweis! Informationen zu den entsprechenden Anschlüssen finden Sie im Datenblatt. Kennzeichnung Pepperl+Fuchs GmbH Lilienthalstraße 200, 68307 Mannheim, Deutschland Internet: www.pepperl-fuchs.com Überspannungsschutz-Barriere M-LB-21**(.SP), M-LB-Ex-21**(.SP) Bis SIL 3 Die mit * markierten Stellen sind Platzhalter für Varianten des Geräts.
  • Seite 9 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Planung Planung Systemstruktur 3.1.1 Low Demand Mode (Betriebsart mit niedriger Anforderungsrate) Für Anwendungen, bei denen zwei separate Steuer- oder Regelkreise für den normalen Betrieb und für den sicherheitstechnischen Betrieb realisiert werden, wird in der Regel eine Anforderungsrate für den Sicherheitskreis von weniger als einmal im Jahr angenommen. Prüfen Sie die folgenden relevanten Sicherheitsparameter: •...
  • Seite 10 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Planung Annahmen Während der FMEDA wurden folgende Annahmen getroffen: • Das Gerät wird unter durchschnittlichen industriellen Umgebungsbedingungen eingesetzt, die vergleichbar sind mit der Klassifizierung "Stationär montiert" nach MIL-HDBK-217F. Alternativ dürfen im Industriebereich typische Betriebsbedingungen vergleichbar mit IEC/EN 60654-1 Klasse C mit einer Durchschnittstemperatur von 40 ºC über einen langen Zeitraum angenommen werden.
  • Seite 11 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Planung Sicherheitsfunktion und sicherer Zustand Die Sicherheitsfunktion der Überspannungsschutz-Barrieren hängt vom angeschlossenen Signalkreis ab. Bewertet wurde die Beeinflussung von sicherheitsrelevanten Signalen, die die Geräte weiterleiten (z. B. 4 mA ... 20 mA-Analogsignal). Beachten Sie die PFH-/PFD -Werte im Handbuch Funktionale Sicherheit und die angegebenen Berechnungsregeln.
  • Seite 12 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Planung Die in der folgenden Tabelle angegebenen Werte sind für 2-Draht-Anwendungen berechnet, da Feldgeräte in der Regel mit mehr als einer Leitung verbunden werden. Addieren Sie für die Berechnung die Zahlen aus der jeweiligen Spalte zu den Zahlen des Sicherheitskreises.
  • Seite 13 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Planung Sicherheitskennwerte 1oo1-Struktur Parameter Kennwerte Beurteilungstyp vollständige Beurteilung Gerätetyp Betriebsart Low Demand Mode oder High Demand Mode Sicherheitsfunktion Durchleitung des Signals Geräte AI, AO, BI, BO, RTD 17,2 FIT 0 FIT  1,1 FIT 18,2 FIT  0 FIT 0 FIT ...
  • Seite 14 Nach DIN EN 61508-2:2011 Anmerkung N3 können geeignete Maßnahmen des Herstellers und des Anlagenbetreibers die Gebrauchsdauer verlängern. Unserer Erfahrung nach kann die Gebrauchsdauer eines Produkts von Pepperl+Fuchs länger sein, wenn die Umgebungsbedingungen eine lange Gebrauchsdauer unterstützen, z. B. wenn die Umgebungstemperatur deutlich unter 60 °C liegt.
  • Seite 15 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Montage und Installation Montage und Installation Gerät montieren und installieren 1. Beachten Sie die Sicherheitshinweise in der Betriebsanleitung. 2. Beachten Sie die Informationen im Handbuch. 3. Beachten Sie die Anforderungen an den Sicherheitskreis. 4. Schließen Sie das Gerät ausschließlich an Geräte an, die für die Sicherheitsanwendung geeignet sind.
  • Seite 16 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Betrieb Betrieb Gefahr! Lebensgefahr durch fehlende Sicherheitsfunktion Wenn der Sicherheitskreis außer Betrieb genommen wird, ist die Sicherheitsfunktion nicht mehr gewährleistet. • Deaktivieren Sie nicht das Gerät. • Umgehen Sie nicht die Sicherheitsfunktion. • Reparieren, verändern oder manipulieren Sie nicht das Gerät. Gerät betreiben 1.
  • Seite 17 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Betrieb Leckstrommessung Gerät Schritt Messung Erwartetes Ergebnis M-LB-2112(.SP) 1 V zwischen den Leckstrom kleiner 5 A Anschlussklemmen 4 und 5 1 V zwischen den Anschlussklemmen 5 und 4 M-LB-Ex-2114(.SP) 1 V zwischen den Leckstrom kleiner 10 A Anschlussklemmen 4 und 5 1 V zwischen den Anschlussklemmen 5 und 4...
  • Seite 18 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Wartung und Reparatur Wartung und Reparatur Gefahr! Lebensgefahr durch fehlende Sicherheitsfunktion Veränderungen am Gerät oder ein Defekt des Geräts können zum Ausfall des Geräts führen. Die Funktion des Geräts und des Sicherheitskreises ist nicht mehr gewährleistet. Reparieren, verändern oder manipulieren Sie nicht das Gerät. Gerät warten, reparieren oder austauschen Im Fall einer Wartung, Reparatur oder eines Austausches des Geräts gehen Sie wie folgt vor: 1.
  • Seite 19 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Anwendungsbeispiele Anwendungsbeispiele In diesem Kapitel wird gezeigt, wie eine Überspannungsschutz-Barriere in einen Sicherheitskreis integriert wird. Integration einer Überspannungsschutz-Barriere in einen Sicherheitskreis Um die sicherheitsrelevanten Werte eines Sicherheitskreises mit niedriger Anforderungsrate zu definieren und zu berechnen, müssen Sie vorher die folgenden Basisparameter bestimmen: 1.
  • Seite 20 Anwendungsbeispiele Beispiel 1 - Binäreingang - Signale nach NAMUR NE 22 Falls Sie einen Standard-Schaltverstärker von Pepperl+Fuchs verwenden, ist es möglich, einen Sicherheitskreis mit niedriger Anforderungsrate mit binärem Eingangssignal mit SIL 2 nach NAMUR NE 22 zu implementieren. Eine Beispielkonfiguration wäre Schaltverstärker KCD2-SR-Ex1.LB mit Überspannungsschutz-Barriere M-LB -Ex-2***.
  • Seite 21 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Anwendungsbeispiele Die dazu passende Überspannungsschutz-Barriere M-LB-Ex-2*** hat die folgenden Leistungswerte: 18,3 FIT  total 1,1 FIT  Tabelle 7.2 Der nächste Schritt besteht darin, die Überspannungsschutz-Barriere der Trennbarriere zuzuordnen, indem Sie die Gesamtausfallraten beider Komponenten addieren. • = ...
  • Seite 22 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Anwendungsbeispiele Beispiel 2 - Binärausgang – Ventilsteuerbausteine Die Geräte von Pepperl+Fuchs mit Binärausgang werden in 2 Gruppen eingeteilt – schleifengespeiste Geräte und busgespeiste Geräte. Die Berechnung für beide Gruppen ist identisch, mit der Ausnahme, dass die Werte des Ventilsteuerbausteins unterschiedlich sein können.
  • Seite 23 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Anwendungsbeispiele Beispiel 3 - Analogeingang – 4 mA ... 20 mA-Signale Basisparameter: 1. Signalcharakteristik des Sicherheitskreises: analoge 2-Draht-Anwendung 2. Signalrichtung Sicherheitskreises aus der Perspektive der sicherheitsgerichteten speicherprogrammierbaren Steuerung (SSPS): Eingang 3. sicherer Zustand des Feldgeräts, welchem die Überspannungsschutz-Barriere zugewiesen werden soll: Ausgangssignal <...
  • Seite 24 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Abkürzungsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Emergency Shutdown (Notabschaltung) Failure In Time (Ausfälle pro Zeit) in 10 FMEDA Failure Mode, Effects, and Diagnostics Analysis (Ausfallarten-, Ausfalleinfluss- und Ausfallaufdeckungsanalyse) Wahrscheinlichkeit eines sicheren Ausfalls  Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden erkannten Ausfalls  Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden unerkannten Ausfalls ...
  • Seite 25 Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System Notizen...
  • Seite 26 PROZESSAUTOMATION – PROTECTING YOUR PROCESS Zentrale weltweit Pepperl+Fuchs GmbH 68307 Mannheim · Germany Tel. +49 621 776-0 E-mail: info@de.pepperl-fuchs.com Ihren Ansprechpartner vor Ort finden Sie unter www.pepperl-fuchs.com/contact www.pepperl-fuchs.com Änderungen vorbehalten DOCT-6304 Copyright PEPPERL+FUCHS • Printed in Germany 02/2019...