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Funktionale Sicherheit M-LB-(Ex-)2000-System
Planung
3.2
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. Für eine Durchschnittstemperatur
von 60 ºC müssen die Ausfallraten mit dem auf Erfahrungswerten basierenden
Faktor 2,5 multipliziert werden. Ein ähnlicher Faktor muss verwendet werden,
falls häufige Temperaturschwankungen zu erwarten sind.
•
Der Regelkreis gilt entweder als isoliert von Masse (außer Komponenten innerhalb
des Schutzmoduls) oder eine der geschützten Leitungen ist direkt mit Masse verbunden.
In beiden Fällen führt ein Ausfallmodus zu einer sicheren Reaktion oder er hat keine
Auswirkung, so dass der schlimmste Fall als Versagen ohne Auswirkung
angenommen wird.
•
Die Ausfallrate basiert auf dem Siemens-Standard SN 29500.
•
Die Ausfallraten sind konstant, Verschleiß wird nicht berücksichtigt.
•
Der Regelkreis hat die Hardware-Fehlertoleranz 0 und ist ein Gerät des Typs A.
Ein SFF-Wert ist für dieses Gerät nicht angegeben, da der Wert wie im folgenden
Abschnitt beschrieben im Zusammenhang mit dem angeschlossenen Feldgerät berechnet
werden muss.
•
Die Geräte M-LB-(Ex-)2114(.SP) bestehen nicht die Prüfung der Störfestigkeit
gegen leitungsgeführte Störgrößen (10 V nach IEC/EN 61000-4-6).
Die Geräte M-LB-(Ex-)2114(.SP) und M-LB-(Ex-)2144(.SP) bestehen nicht die Prüfung
der Störfestigkeit gegen leitungsgeführte asymmetrische Störgrößen im Fall von
Kurzzeitstörgrößen (100 V nach IEC/EN 61000-4-16).
Ursache ist, dass die Grenzwerte der Schutzelemente für die Anwendung niedriger liegen
als die von den Normen geforderten Prüfgrenzen. Der Anwender muss entscheiden,
ob die Geräte für die Anwendung geeignet sind oder ob Geräte mit höheren
Spannungsgrenzen eingesetzt werden müssen.
Anwendung
Die Überspannungsschutz-Barriere und das angeschlossene Gerät
(Transmitter, Trennbaustein oder Aktor) müssen zusammen betrachtet werden.
Das PFD
avg
beträgt für:
•
Aktor (Ventil) 40 %
•
Transmitter (Sensor) 25 %
•
Trennbaustein 10 %
In der Übersicht für den SIL2- oder SIL3-Sicherheitskreise bedeutet das:
Gerätekategorie
Gesamt
Aktor (40 %)
Transmitter (25 %)
Trennbaustein (10 %)
Tabelle 3.1
Übersicht PFD
10
/PFH-Budget der einzelnen Gerätekategorien im gesamten Sicherheitskreis
SIL2
PFH
-6
10
-7
4 x 10
-7
2,5 x 10
-7
10
/PFH-Budget
avg
SIL3
PFD
PFH
avg
-2
-7
10
10
-3
-8
4 x 10
4 x 10
-3
2,5 x 10
2,5 x 10
-3
-8
10
10
PFD
avg
-3
10
-4
4 x 10
-8
-4
2,5 x 10
-4
10
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