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Verwandte Anleitungen für Auma FQM 05.1
Inhaltszusammenfassung für Auma FQM 05.1
- Seite 1 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL FQM 05.1 FQM 12.1 /FQMEx 05.1 FQMEx 12.1 mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben SQ 05.2 SQ 12.2/SQR 05.2 SQR 12.2 SQEx 05.2 SQEx 12.2/SQREx 05.2 SQREx 12.2 mit Stellantriebs-Steuerung AC 01.2/ACExC 01.2 Handbuch Funktionale Sicherheit...
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Seite 2: Inhaltsverzeichnis
Handbuch (Betrieb und Einstellung) Stellantriebs-Steuerung AC 01.2/ACExC 01.2. Handbuch (Geräteintegration Feldbus) Stellantriebs-Steuerung AC 01.2/ACExC 01.2. Technische Daten zur Fail-Safe-Einheit, zum Stellantrieb und zur Stellantriebs-Steuerung. Einbauerklärung und EU-Konformitätserklärung für die Fail-Safe-Einheit. SIL-Konformitätserklärung zur Funktionale Sicherheit (auftragsbezogen) Referenzunterlagen sind im Internet: unter http:\\www.auma.com erhältlich. Inhaltsverzeichnis Seite Terminologie........................... 1.1. - Seite 3 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Inhaltsverzeichnis 5.3. Betrieb 5.4. Lebensdauer 5.5. Außerbetriebsetzung 5.6. Entsorgung und Recycling Anzeigen..........................Meldungen..........................7.1. Meldungen über das FS-Modul 7.2. Zustandsmeldungen über Melderelais (digitale Ausgänge) der Stellantriebs-Steuerung 7.3. Meldungen über Feldbus der Stellantriebs-Steuerung Prüfungen und Wartung......................
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Seite 4: Terminologie
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Terminologie mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Terminologie IEC 61508-4, Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektro- Informationsquellen nischer/programmierbarer elektronischer Systeme Teil 4: Begriffe und Abkür- zungen IEC 61511-1, Funktionale Sicherheit Sicherheitstechnische Systeme für die Prozessindustrie Teil 1: Allgemeines, Begriffe, Anforderungen an Systeme, Software und Hardware 1.1. - Seite 5 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Terminologie Ein sicherheitsbezogenes System schließt alles (Hardware, Software, menschliche Sicherheitsbezogenes Faktoren) ein, das zur Ausführung von einer oder mehreren Sicherheitsfunktionen System erforderlich ist. Dabei würden Ausfälle der Sicherheitsfunktion eine signifikante Zunahme des Sicherheitsrisikos für Personen und/oder Umwelt bedeuten. Ein sicherheitsbezogenes System kann eine eigenständige Anlage zur Ausführung einer bestimmten Sicherheitsfunktion sein oder in eine andere Anlage integriert sein.
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Seite 6: Anwendung Und Gültigkeit
Stellantrieben Anwendung und Gültigkeit 2.1. Anwendungsbereich AUMA Stellantriebe und Stellantriebs-Steuerungen mit den in diesem Handbuch genannten Sicherheitsfunktionen sind für die Betätigung von Industriearmaturen bestimmt und eignen sich für den Einsatz in sicherheitstechnischen Systemen nach IEC 61508 bzw. IEC 61511. - Seite 7 Stellantrieben Anwendung und Gültigkeit Variante 2 = 6. Stelle der Schaltplannummer ist „D“ (z.B. TPA34***D********) In Anwendungen mit Anforderungen zur Funktionalen Sicherheit dürfen nur AUMA Information Fail-Safe-Einheiten in Ausführung SIL zum Einsatz kommen. AUMA Fail-Safe-Ein- heiten in Ausführung SIL sind u.a. daran zu erkennen, dass auf dem Typenschild hinter der Zeile mit der Bezeichnung ESD: ...
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Seite 8: Projektierung, Konfiguration Und Einsatzbedingungen
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Projektierung, Konfiguration und Einsatzbedingungen mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Projektierung, Konfiguration und Einsatzbedingungen 3.1. Projektierung (Antriebsauslegung) Für die Projektierung (Antriebsauslegung) der Stellantriebe mit Fail-Safe-Einheit werden in erster Linie die benötigten maximalen Drehmomente, Laufmomente und die Stellzeiten berücksichtigt. Falsche Antriebsauslegung kann zu Schäden an den Geräten im sicherheits- bezogenen System führen! Mögliche Folgen sind z. -
Seite 9: Konfiguration (Einstellung)/Ausführung
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Projektierung, Konfiguration und Einsatzbedingungen kann diese z.B. eine Spezialschraube, eine Zugangsbeschränkung (z.B. Zaun) oder andere Maßnahmen sein. 3.2. Konfiguration (Einstellung)/Ausführung Die Konfiguration (Einstellung) der sicherheitsbezogenen Funktionen wird werksintern bei der Montage der Fail-Safe-Einheit definiert und anschließend bei der Endabnahme validiert. -
Seite 10: Weitere Hinweise Und Angaben Zur Projektierung
10 %/min. Fail-Safe Stellzeit Brücke zwischen keine keine XF … und XF … 31-32 31-33 31-34 31-32 31-33 31-34 FQM 05.1 FQM 07.1 FQM 10.1 FQM 12.1 Konfigurationsmöglichkeiten der Sicherheitsfunktion Tabelle 4: Konfigurationsmöglichkeiten der Sicherheitsfunktion Konfiguration Kurzbeschreibung Auslösung durch SIL-Funktion Safe ESD ZU... - Seite 11 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Projektierung, Konfiguration und Einsatzbedingungen Zur Umweltprüfung durchlief die Fail-Safe-Einheit Prüfungen gemäß folgender Normen : Trockene Wärme: EN 60068-2-2 Feuchte Wärme: EN 60068-2-30 Kälte: EN 60068-2-1 Schwingungsprüfung: IEC 60068-2-6 Schutzartprüfung IP68: EN 60529 Störfestigkeit: EN 61000-6-7 Störaussendung: EN 61000-6-4...
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Seite 12: Sicherheitstechnisches System Und Sicherheitsfunktionen
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Sicherheitstechnisches System und Sicherheitsfunktionen mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Sicherheitstechnisches System und Sicherheitsfunktionen 4.1. Sicherheitstechnisches System mit einem Stellantrieb Typischerweise besteht ein sicherheitstechnisches System mit einem Stellantrieb aus den im Bild dargestellten Komponenten. Bild 2: Typisches sicherheitstechnisches System Sensor Steuerung (Standard- und Sicherheits-SPS) Stellantrieb mit Stellantriebs-Steuerung und FQM... -
Seite 13: Sichere Ein- Und Ausgänge
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Sicherheitstechnisches System und Sicherheitsfunktionen Safe ESD AUF/ZU: sicheres ÖFFNEN/SCHLIESSEN Fail-Safe-Position: Fail-Safe-Einheit fährt in der definierten Stellzeit in die konfigurierte Fail-Safe-Position (AUF/ZU). Der sichere Zustand ist erreicht, wenn der FQM die angebaute Armatur in die definierte Sicherheitsendlage (AUF/ZU) gebracht hat, bzw. -
Seite 14: Redundanter Systemaufbau
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Sicherheitstechnisches System und Sicherheitsfunktionen mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben ➭ Seite 9, Konfiguration (Einstellung)/Ausführung ➭ Seite 18, Installation 4.4. Redundanter Systemaufbau Neben dem bereits beschriebenen typischen sicherheitstechnischen System mit einem Stellantrieb kann zur weiteren Erhöhung der Sicherheit auch ein zweiter, redundanter Stellantrieb mit Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL in das sicherheitstechnische System eingebaut werden. -
Seite 15: Anwendungsbeispiel
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Sicherheitstechnisches System und Sicherheitsfunktionen 4.5. Anwendungsbeispiel Sicheres SCHLIESSEN eines Tanklagers mit der Safe ESD Funktion Die Standard SPS steuert das gesamte System zum Befüllen des Tanks. Wenn der Füllstand oder der Druck im Tank unzulässig hoch wird, muss von einem Fehler im System ausgegangen werden. -
Seite 16: Interne Diagnosen Der Fail-Safe-Einheit
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Sicherheitstechnisches System und Sicherheitsfunktionen mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Fehlers muss das System umgehend überprüft, und die Anlage ggf. in den sicheren Zustand gebracht werden. Bei folgenden Punkten ist von einem Fehler des FQM auszugehen. Diese müssen von der Sicherheits-SPS permanent überwacht werden: wenn ausgehend vom normalen Betriebszustand der Fail-Safe-Einheit (Meldung „FS-Bereit“... - Seite 17 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Sicherheitstechnisches System und Sicherheitsfunktionen Die Meldung „FS-Fehler“ führt nicht automatisch zum Auslösen der ESD Funktion. Information Sie besagt, dass nicht garantiert werden kann, dass die Sicherheitsfunktion ausgeführt werden kann. Ausnahme ist, wenn die Ursache der Meldung „FS-Fehler“ der Rollfe- derschalter ist oder ein Fehler im Kniehebel, der dazu führt das dieser die Feder nicht mehr verriegeln kann.
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Seite 18: Installation, Inbetriebnahme Und Betrieb
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Installation, Inbetriebnahme und Betrieb mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Installation, Inbetriebnahme und Betrieb Installation und Inbetriebnahme muss durch einen Montagebericht und ein Abnah- Information meprüfzeugnis dokumentiert werden. Die Installation und Inbetriebnahme darf nur durch ausgebildetes Fachpersonal erfolgen. Es dürfen nur Deckel oder Schrauben am Gerät geöffnet bzw. - Seite 19 Gerätetypen) verwendet werden. Zulässige Belastung der Ausgänge FS Ready NO Spannungsbereich: 5 30 V Strombereich 2 100 mA AUMA empfiehlt für die sicheren Meldungen (Ausgänge FS Ready FS Failure sowie ) ausschließlich Signalspannungen von nominell 24 V DC zu verwenden.
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Seite 20: Inbetriebnahme
Bei möglichen Störungen bzw. Defekten des Sicherheitssystems muss die sichere Funktion über einen anderen Weg gewährleistet werden. Desweiteren muss ein festgestellter Fehler zusammen mit einer Fehlerbeschreibung der AUMA Riester GmbH & Co. KG gemeldet werden. Eigenständige Reparaturarbeiten des Anlagenbetreibers sind nicht zulässig. -
Seite 21: Außerbetriebsetzung
Fällen grundsätzlich möglich. Dies liegt in der Verantwortung des Betreibers der geeignete Maßnahmen zu ergreifen hat. In jedem Fall müssen diese Maßnahmen einen Service durch die AUMA Riester GmbH & Co. KG beinhalten. Die o.g. 500 Fail-Safe Zyklen dürfen dabei nicht überschritten werden. -
Seite 22: Anzeigen
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Anzeigen mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Anzeigen Anzeigen der Stellantriebs-Steuerung, die nur in der Ausführung mit Fail-Safe-Einheit möglich sind, sind in der Betriebsanleitung zur FQM beschrieben. Allgemeine Anzeigen und deren Einstellung bzw. Bedienung sind in der zum Stellantrieb zugehörige Betriebsanleitung, sowie im Handbuch (Betrieb und Einstellung) der Stellantriebs-Steuerung AC 01.2/ACExC 01.2 beschrieben. -
Seite 23: Meldungen
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Meldungen Meldungen 7.1. Meldungen über das FS-Modul Das integrierte FS-Modul meldet über ein Melderelais (Ausgänge FS Ready NO bzw. FS Failure NC ) einen Fail-Safe-Fehler. Nur diese Signale dürfen in einem sicherheitsbezogenen System verwendet werden. Für das Meldeverhalten der Ausgänge FS Ready NO FS Failure NC... -
Seite 24: Prüfungen Und Wartung
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Prüfungen und Wartung mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Prüfungen und Wartung Prüfung- und Wartungsarbeiten dürfen nur durch autorisiertes Fachpersonal durchgeführt werden, das in Funktionaler Sicherheit geschult ist. Die Prüfungs- und Wartungsmittel müssen kalibriert sein. Die Fail-Safe-Einheit ist innerhalb der im Kapitel <Lebensdauer> genannten Lebensdauer von 10 Jahren bzw. -
Seite 25: Partial Valve Stroke Test (Pvst) Durchführen
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Prüfungen und Wartung 1 Monat nach der letzten Diagnosefahrt eine betriebliche Fahrt oder ein PVST aus einer Endlage heraus erfolgt. Ein FVST (Full Valve Stroke Test) oder eine betriebliche Fahrt kann den PVST ersetzen, vorausgesetzt die Fahrt wird an die Sicherheits-SPS gemeldet und die Sicherheits-SPS wird in eine entsprechende Erwartungshaltung gebracht. -
Seite 26: Proof-Test (Überprüfung Auf Sichere Funktion Des Stellantriebs)
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Prüfungen und Wartung mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Durchführung des PVST unter Verwendung der PVST-Funktion der AC .2: Ist die AC .2 mit einem PVST-Eingang konfiguriert, so kann auch dieser unter bestimmten Umständen für die Diagnose des sicherheitsrelevanten Teils der Steuerung verwendet werden. -
Seite 27: Esd Fahrt (Sicheres Öffnen/Schliessen) Prüfen
Funktionen überprüft werden. Ergibt sich ein Fehler während des Proof-Tests muss die sichere Funktion auf einem anderen Weg gewährleistet und die AUMA Riester GmbH & Co. KG kontaktiert werden. Welcher Proof-Test durchgeführt werden muss, ist abhängig von der Ausführung und Konfiguration des Produktes. -
Seite 28: Esd Fahrt (Sicheres Öffnen/Schliessen) Mit Zusätzlicher Netzauslösung Prüfen
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Prüfungen und Wartung mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Sicherheitsfahrt auslösen: Dazu Eingangssignal auf 0 V (Low) setzen. Bei Verlassen der Endlage Stellzeitmessung starten. Der FQM Endlagenschalter zeigt durch Signaländerung das Verlassen der Endlage an. Es muss eine Fail-Safe-Fehlermeldung erfolgen (Meldung ”FS-Fehler”). Bei Erreichen der Fail-Safe-Endlage Stellzeitmessung stoppen. -
Seite 29: Sichere Endlagenmeldung Prüfen
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Prüfungen und Wartung Nach der Prüfung Spannungsversorgung der FQM wieder anlegen. Der FQM startet die automatische Initialisierung (Feder wird gespannt). Bei erfolgreicher Initialisierung erfolgt nach Abschluss der Initialisierung die Meldung „FS-Bereit“. Die Initialisierungszeit muss dazu < 2 Minuten sein. 8.4.3. -
Seite 30: Fahrt Wurde Bei Erreichen Des Endlagenschalters Auf Gestoppt
Validierung der Sicherheitsfunktion, die mindestens alle unter den Kapiteln <Sicherheitseinrichtung überprüfen> und <Proof-Test (Überprüfung auf sichere Funktion des Antriebs)> beschriebenen Prüfungen enthält, unbedingt erforderlich. Falls bei der Wartung ein Fehler festgestellt wird, muss dieser an die AUMA Riester GmbH & Co. KG gemeldet werden. - Seite 31 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Prüfungen und Wartung Bei AUMA Stellantrieben hat der Motorbetrieb Vorrang vor dem Handbetrieb. Das Information heißt, dass der Stellantrieb im Anforderungsfall selbstständig in den Motorbetrieb zurückschaltet. Dennoch empfehlen wir, nach Wartungs- oder Servicearbeiten den...
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Seite 32: Sicherheitstechnische Kennzahlen
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Sicherheitstechnische Kennzahlen mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Sicherheitstechnische Kennzahlen 9.1. Bestimmung der Kennzahlen Bei der Berechnung der sicherheitstechnischen Kennzahlen wurden die genann- ten Sicherheitsfunktionen zu Grunde gelegt. Die Bewertung der Hardware er- folgte auf Basis einer Failure Modes, Effects and Diagnostic Analysis (FMEDA). Eine FMEDA ist ein Schritt zur Bewertung der Funktionalen Sicherheit eines Gerätes gemäß... - Seite 33 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Sicherheitstechnische Kennzahlen MRT = 72 Stunden (Mittlere Reparaturdauer [h]) = 730 Stunden ESD_PVST Diagnosetestintervall der Stellantriebsüberwachung (bei Durchführung eines monatlichen PVSTs [h]) MTTR = 802 Stunden PVST Für die Berechnung der PFD Werte kann folgende Formel verwendet werden: Darüber hinaus wurden folgende Annahmen gemacht: Die Ausfallraten für die Sicherheitsfunktion „Sichere Endlagenmeldung“...
- Seite 34 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Sicherheitstechnische Kennzahlen mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Die Systemgrenze für die Fehlerbetrachtungen bezüglich des FQM ist die Kupplung zur Armatur. Bei der sicheren Endlagenmeldung handelt es sich somit z.B. um die Rückmel- dung, dass die Kupplung die entsprechende Position eingenommen hat. Es können jedoch keine Aussagen über mögliche Ausfälle der Armatur gemacht werden.
- Seite 35 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Sicherheitstechnische Kennzahlen Um die gesamte SFF (Safe Failure Fraction) zu bestimmen, muss das komplette finale Subsystem ausgewertet werden. Die aufgeführte Kennzahl dient ausschließlich als Referenz. Tabelle 8: Sicherheitstechnische Kennzahlen nach ISO 13849-1 für die Meldung einer Endlage (AUF oder ZU) mit PVST Fehlerkategorie Fehlerraten...
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Seite 36: Checklisten
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Checklisten mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Checklisten 10.1. Inbetriebnahme-Checkliste Tabelle 9: Inbetriebnahme-Checkliste 1. Fail-Safe-Einheit, Stellantrieb und Stellantriebs-Steuerung korrekt verdrahtet? ⎕ ✓ 2. Weg- und Drehmomentschaltung im Stellantrieb eingestellt? ⎕ ✓ 3. Endlagen der Fail-Safe-Einheit korrekt eingestellt? ⎕ ✓ 4. - Seite 37 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Checklisten Konfiguration ✎ Konfiguration ✎ sicheres SCHLIESSEN sicheres ÖFFNEN (ESD in Richtung Fail-Safe-Position ZU) (ESD in Richtung Fail-Safe-Position AUF) Der FQM startet die automatische Initialisierung (Fe- ⎕ ✓ Der FQM startet die automatische Initialisierung (Fe- ⎕...
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Seite 38: Überprüfen Und Validierung Der Sicherheitsfunktion "Sichere Endlagenrückmeldung
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Checklisten mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben 10.2.2. Überprüfen und Validierung der Sicherheitsfunktion “sichere Endlagenrückmeldung Proof-Test-Checkliste für Ausführung bzw. Konfiguration einer der folgenden Sicherheitsfunktionen: Sicherheitsfunktion „sichere Endlagenrückmeldung“ Gilt auch für die Kombination mit Safe ESD in Richtung AUF/ZU. Es müssen nur die tatsächlich verwendeten (beschalteten) Kontakte geprüft werden. -
Seite 39: Fqm Zähler Diagnosefahrten-Checkliste
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Checklisten Konfiguration ✎ Fail-Safe-Position AUF und ZU (Sicherheitsposition AUF und ZU) ➥ Endlagenschalter des FQM prüfen: ⎕ Ja ⎕ Nein Meldung Endlage AUF nicht erreicht (Ausgangssignal inaktiv), d.h.: LSO 38-20=NC Ausgang (Öffner-Kontakt) = geschlossen LSO 19-21=NO Ausgang (Schließer-Kontakt) = offen... -
Seite 40: Sil-Konformitätserklärung (Beispiel)
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL SIL-Konformitätserklärung (Beispiel) mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben SIL-Konformitätserklärung (Beispiel) - Seite 41 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben SIL-Konformitätserklärung (Beispiel)
- Seite 42 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL SIL-Konformitätserklärung (Beispiel) mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben...
- Seite 43 Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben SIL-Konformitätserklärung (Beispiel)
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Seite 44: Stichwortverzeichnis
Fail-Safe-Einheit in Ausführung SIL Stichwortverzeichnis mit nicht sicherheitsrelevanten Stellantrieben Stichwortverzeichnis Meldungen Mittlere Ausfallwahrscheinlich- keit (MTBF) Anteil ungefährlicher Ausfälle 4, 32 MRT (Mean Repair Time) (SFF) MTBF Antriebsauslegung MTTR (Mean Time To Resto- Antriebsüberwachung intern ration) Anwendungsbeispiele Anwendungsbereich Anzeigen Normen Ausfallwahrscheinlichkeit Außerbetriebsetzung Partial Valve Stroke Test (PVST) - Seite 46 Tel +49 711 34803 - 0 Fax +49 711 34803 - 3034 riester@auma.com Service-Center Köln DE 50858 Köln Tel +49 2234 2037 - 900 Fax +49 2234 2037 - 9099 Service@sck.auma.com Y008.255/001/de/1.20.V01 Detaillierte Informationen zu den AUMA Produkten finden Sie im Internet unter: www.auma.com...