Datenblatt. Funktionale Sicherheit Sicherheitskennwerte für Bremse BE..(FS) * _0715*

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Martin Zimmermann
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1 Antriebstechnik \ Antriebsautomatisierung \ Systemintegration \ Services * _0715* Datenblatt Funktionale Sicherheit Sicherheitskennwerte für Bremse BE..(FS) Ausgabe 07/ /DE

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3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Datenblatt Hinweise Sicherheitskenngrößen Sicherheitskennwerte Beispielberechnungen /DE 07/2015 Datenblatt Sicherheitskennwerte für Bremse BE..(FS) 3

4 1 Datenblatt Hinweise 1 Datenblatt HINWEIS Bitte beachten Sie die hier angegebenen Inhalte. Dieses Dokument ersetzt nicht die ausführliche Betriebsanleitung "Drehstrommotoren DR , DRN80 315"! Beachten Sie folgende mitgeltende Druckschriften: Betriebsanleitung "Drehstrommotoren DR , DRN80 315" Katalog "Drehstrommotoren DR.." Katalog "Drehstrommotoren DRN.." Zusatz zur Betriebsanleitung "Sicherheitsbewertete Bremsen Drehstrommotoren DR , DRN Funktionale Sicherheit" Handbuch "Sicheres Bremsensystem" 1.1 Hinweise Definition des Werts "MTTF d ": MTTF d ist eine statistische Größe und wird in in der Norm EN ISO definiert als "Erwartungswert der mittleren Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall". Damit wird betont, dass es sich um eine statistische Größe, also einen empirisch entstandenen Wert handelt. Dieser Wert hat nichts mit einer "garantierten Lebensdauer" oder einer "ausfallfreien Zeit" zu tun. Der Wert MTTF d für die Bremse BE.. bezieht sich auf deren Fähigkeit, den mechanischen Schaltvorgang, also die Bewegung der Ankerscheibe, auszuführen. Der Verschleiß des Bremsbelags, der durch die Umwandlung der kinetischen Energie beim Bremsvorgang entsteht, hat auf diesen Wert keinen Einfluss. Durch die Abhängigkeit des Werts MTTF d von der mittleren Anzahl jährlicher Betätigungen ergeben sich für jede Applikation unterschiedliche Werte. HINWEIS Beachten Sie die technischen Daten der Bremse aus der Betriebsanleitung "Drehstrommotoren DR , DRN80 315" und dem Zusatz zur Betriebsanleitung "Sicherheitsbewertete Bremsen für Drehstrommotoren DR , DRN Funktionale Sicherheit", hier insbesondere die maximal zulässige Schaltarbeit. HINWEIS Einsatz in sicherheitsgerichteten Anwendungen: Für die Übereinstimmung einer Anlage/Maschine mit den jeweils geltenden Sicherheitsbestimmungen und Vorschriften ist der Anlagen-/Maschinenhersteller verantwortlich /DE 07/ Datenblatt Sicherheitskennwerte für Bremse BE..(FS)

5 Datenblatt Sicherheitskenngrößen Sicherheitskenngrößen Definition der Sicherheitsarchitektur (Kategorie): Die Sicherheitsarchitektur (Kategorie) klassifiziert sicherheitsbezogene Komponenten in Bezug auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen Fehler und ihr Verhalten im Fehlerfall, basierend auf der Zuverlässigkeit und/oder der strukturellen Anordnung der Teile. Eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Fehlern bedeutet eine höhere mögliche Risikoreduzierung Bremse BE..(FS) Eigenschaft Kenngröße nach EN ISO Klassifizierung Kategorie 1 Systemstruktur Common Cause Failure (CCF) Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls pro Stunde (PFH d -Wert) Gebrauchsdauer (in Abhängigkeit der Schalthäufigkeit) Sicherer Zustand 1-kanalig, ohne Diagnose Nicht relevant Berechnung durch Anwender über B 10d -Wert Maximal 20 Jahre oder maximale Betriebszeit T 10d, danach muss die Komponente durch eine neue Komponente ersetzt werden. Versorgungsspannung zur Bremse BE..(FS) ist abgeschaltet. Die Bremse fällt ein. Sicherheitsfunktion 1) Sicheres Halten (SBH) Sicheres Abbremsen (SBA) 1) Berücksichtigen Sie die möglichen Systemarchitekturen, siehe Handbuch "Sicheres Bremsensystem" /DE 07/2015 Datenblatt Sicherheitskennwerte für Bremse BE..(FS) 5

6 1 Datenblatt Sicherheitskennwerte 1.3 Sicherheitskennwerte Bremse BE..(FS) Definition des Sicherheitskennwerts B 10d : Der Wert B 10d gibt die Anzahl der Schaltzyklen an, bei welcher bis 10 % der Komponenten gefährlich ausgefallen sind (Definition nach Norm EN ISO ). Gefährlich ausgefallen bedeutet hier, dass die Bremse bei Anforderung mindestens eine der Sicherheitsfunktionen nicht erfüllt und somit das benötigte Bremsmoment nicht aufbringt. Baugröße B 10d Schaltspiele BE BE BE BE BE BE BE BE Beispielberechnungen Im Folgenden werden Beispiele gezeigt für die Verwendung des Werts B 10d zur Berechnung der mittleren Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall (MTTF d ). Beispielhaft werden die Werte MTTF d für die Baugröße BE11 berechnet, wozu 2 verschiedene Schalthäufigkeiten angenommen werden. Die verwendeten Formeln sind in der Norm EN ISO beschrieben. Die folgenden Berechnungen sind beispielhaft anhand zweier ausgewählter Anwendungsfälle beschrieben. Für andere Applikationen passen Sie die Rechnung an. Gegebenenfalls fließen noch weitere Parameter mit ein. Bei Fragen zur Berechnung der Werte wenden Sie sich bitte an SEW-EURODRIVE /DE 07/ Datenblatt Sicherheitskennwerte für Bremse BE..(FS)

7 Datenblatt Beispielberechnungen Beispiel 1 Eingangsdaten: Eingangsdaten für Bremse BE11: B 10d = Zykluszeit: t Zyklus = 87 s Betriebstage pro Jahr: d op = 300 d/a Schalthäufigkeit: 41,4 1/h Betriebszeit pro Tag: h op = 24 h/d Berechnung: MTTFd B10d = 0. 1 nop Einsetzen der Werte: s dop hop 3600 n h op = tzyklus d h s n a d h op = 87s = a MTTFd = a = 268, 52a 0, Ergebnis: MTTF d = 100 Jahre Das Ergebnis wird wie in folgender Tabelle dargestellt nach Norm EN ISO dem Bereich "Hoch" zugeordnet. Bezeichnung Niedrig Mittel Hoch Bereich 3 Jahre MTTF d < 10 Jahre 10 Jahre MTTF d < 30 Jahre 30 Jahre MTTF d 100 Jahre Beispiel 2 Eingangsdaten: Berechnung: Ergebnis: Eingangsdaten für Bremse BE11: siehe Werte in Beispiel 1, jedoch mit verkürzter Zykluszeit Zykluszeit: t Zyklus = 9 s Schalthäufigkeit: 400 1/h Führen Sie die Rechnung durch wie in Beispiel 1 dargestellt. MTTF d = 27,8 Jahre Das Ergebnis wird nach Norm EN ISO dem Bereich "Mittel" zugeordnet /DE 07/2015 Datenblatt Sicherheitskennwerte für Bremse BE..(FS) 7

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