ABB 2600T-Serie Bedienungsanleitung Seite 69

Die Gesamtansprechzeit des Systems muss geringer als die
Prozesssicherheitszeit sein. Um den sicheren Betrieb des
Systems zu gewährleisten, muss das Produkt aus der
Abtastrate jedes Bereichs des Logikanalysators und der Anzahl
der Kanäle zusammen mit der Sicherheitszeit des Stellgliedes
und der Ansprechzeit des Sensors berücksichtigt werden.
8.10 Systemstruktur
Es müssen Systemkonfigurationszeichnungen zur Verfügung
stehen, in denen die für ein vollständig funktionsfähiges System
erforderlichen Geräte und Schnittstellen beschrieben werden.
Vor der Inbetriebnahme muss das System voll funktionsfähig
sein.
8.11 Konkrete Zuordnung der
Sicherheitsanforderungen
Jede Sicherheitsfunktion einschließlich der mit ihr verknüpften
Sicherheitsintegritätsanforderung ist den entsprechenden
sicherheitsrelevanten Systemen zuzuordnen. Dabei sind die
durch andere sicherheitsrelevante Technologiesysteme und
externe Risikominderungseinrichtungen bewirkten
Risikominderungen zu berücksichtigen. Insgesamt muss die
erforderliche Risikominderung für diese Sicherheitsfunktion
gewährleistet sein. Die Zuordnung muss so erfolgen, dass
sämtliche Sicherheitsfunktionen zugeordnet und für jede
Sicherheitsfunktion die Sicherheitsintegritätsanforderungen
erfüllt werden.
8.12 Sicherheitsroutinen
Zusätzliche Sicherheitsanforderungen können festgelegt
werden, um die volle Funktionsfähigkeit von Abläufen in dem
mit Sicherheitsinstrumentierung ausgestatteten System
sicherzustellen.
8.13 Inbetriebnahme
8.13.1 Funktionalität des Gesamtsystems
Die Abnahmeprüfung vor der Inbetriebnahme ist die wichtigste
Aktivität zur Validierung der erforderlichen funktionalen
Sicherheit des Systems und des Druckmessumformers gemäß
den spezifizierten Sicherheitsanforderungen.
8.13.2 Fehler ausserhalb der Funktionalen Sicherheit
Die redundanten Algorithmen und die Elektronik sind für die
Erkennung aller internen Hardwarefehler ausgelegt. Die
Diagnosefunktion des Messumformers kann daher keine Fehler
erkennen, die mit dem Prozess und der
Installationskonfiguration im Zusammenhang stehen.
Die folgende Liste enthält die sich aus der FMEA (Failure Mode
and Effect Analysis - Fehlermodus und Einflussanalyse) des
Messwandlers ergebenden bekannten Schwachpunkte.
— Materialansammlungen in den Wirkdruckleitungen des
Messumformers, Verstopfung der Rohre
— Anwendung außerhalb des angegebenen
Temperaturbereichs
— Zu hohe Temperatur
— Gasansammlung in der Messzelle bei Montage des
Messumformers oberhalb der Prozessleitung
— Überdruck, hohe Druckspitzen in den Prozessleitungen
— Eindringen von Wasserstoff in die Füllflüssigkeit,
Membranriss bei Anwendungen mit Wasserstoff als
Prozessmedium
— Dünnwandige Membran, undichte Membran in
Anwendungen mit abrasiven Medien
— Dünnwandige Membran, undichte Membran in
Anwendungen mit korrosiven Medien
— Zu hohe Membransteifigkeit, Membranrisse durch
Metallionen-Kontamination
— Mechanische Beschädigung durch Reinigung,
Beschädigung der Beschichtung, Korrosion.
8.13.3 Weitere Betrachtungen
Die Alarmpegel des Messumformers (Tief- oder Hochalarm)
können vom Benutzer gewählt werden. Standardmäßig sind die
Druckmessumformer der Modelle 266 auf Hochalarm
eingestellt. Bei bestimmten Fehlern (z. B. Sensorbruch), wird
der Ausgang auf 3,6 mA geschaltet, auch wenn Hochalarm
ausgewählt wurde.
8.14 Beschreibung von Architektur und
Funktionsprinzip
Das Gerät besteht hauptsächlich aus zwei Funktionseinheiten:
— Primäreinheit
— Sekundäreinheit
Die Primäreinheit (Messzelle) umfasst die Prozessschnittstelle,
den Sensor und die Messzellenelektronik, die Sekundäreinheit
das Elektronikmodul, den Klemmenblock und das Gehäuse.
Die beiden Einheiten sind über eine Schraubverbindung
mechanisch miteinander verbunden.
8.15 Funktionsprinzip
Das Gerät arbeitet nach dem folgenden Funktionsprinzip. In der
Messzelle übt das Prozessmedium (Flüssigkeit, Gas oder
Dampf) über eine flexible, korrosionsbeständige Trennmembran
und die Füllflüssigkeit im Kapillarrohr einen Druck auf den
Sensor aus.
Wenn der Sensor eine Druckänderung erfasst, erzeugt er
analog dazu eine Veränderung der Primärvariablen, je nach der
verwendeten Sensortechnologie kapazitiv, induktiv oder piezo-
resistiv. Das Signal wird dann in der Messzellenelektronik in ein
Digitalsignal gewandelt. Die Rohdaten werden von einem
Microcontroller zu einem präzisen Messzellen-Ausgangssignal
verarbeitet und linearisiert. Dabei erfolgt eine Kompensation
von Effekten wie Nichtlinearität des Sensors, statischer Druck
und Temperaturschankungen auf der Grundlage von
"Vergleichs"-Parametern, die bei der Fertigung berechnet und
im Speicher der Messzellenelektronik abgelegt worden sind.
Die Berechnungen erfolgen unabhängig voneinander und
werden zur Bewertung des Ausgangsdrucksignals im
Mikrocontroller verglichen. Wird eine Differenz zwischen den
beiden Messwerten festgestellt, wird der Analogausgang in
einen sicheren Zustand geschaltet. Die Messwerte und
Sensorparameter werden über digitale serielle
Datenübertragung an die Sekundäreinheit mit dem
Elektronikmodul transferiert. Der Ausgangsdatenwert wird in
Druckmessumformer der Reihe 2600T Modelle 266 | SOI/266-XC Rev. D 69
8 Sicherheitsanweisungen