Sicheres Schalten der Schütze Baugröße S6 bis S12

Transkript

1 Sicheres Schalten der Schütze Baugröße S6 bis S12 SIRIUS Safety FAQ 04/2014

2 Dieser Beitrag stammt aus dem Siemens Industry Online Support. Es gelten die dort genannten Nutzungsbedingungen ( Vorsicht Die in diesem Beitrag beschriebenen Funktionen und Lösungen beschränken sich überwiegend auf die Realisierung der Automatisierungsaufgabe. Bitte beachten Sie darüber hinaus, dass bei Vernetzung Ihrer Anlage mit anderen Anlagenteilen, dem Unternehmensnetz oder dem Internet entsprechende Schutzmaßnahmen im Rahmen von Industrial Security zu ergreifen sind. Weitere Informationen dazu finden Sie unter der Beitrags-ID Inhaltsverzeichnis 1 Aufgabenstellung Lösung Über Koppelrelais bzw. Hilfsschütze Über ein Sicherheitsschaltgerät Ansprechpartner/Unterstützung... 9 Beitrags-ID: , V1.0, 04/2014 2

3 1 Aufgabenstellung 1 Aufgabenstellung SIRIUS Leistungsschütze der Baugrößen S6 bis S12 bieten eine Variante 3RT1 -.N mit der Möglichkeit der Ansteuerung ohne Koppelglied direkt über einen SPS- Ausgang DC 24 V/30 ma. Abbildung 1-1 Allerdings ist der Eingang dieser Variante nicht für ein sicherheitsgerichtetes Abschalten geeignet. Sollen diese Schütze sicherheitsgerichtet abgeschaltet werden, müssen entweder Koppelrelais bzw. Hilfsschütze oder ein Sicherheitsschaltgerät 3SK1 zur Kontaktverstärkung der fehlersicheren Steuerung eingesetzt werden. Im Nachfolgenden werden beide Möglichkeiten erläutert. Beitrags-ID: , V1.0, 04/2014 3

4 2 Lösung 2.1 Über Koppelrelais bzw. Hilfsschütze Die Maschine wird über einen redundanten Abschaltpfad (zwei SIRIUS Leistungsschütze) sicher abgeschaltet. Um die Leistungsschütze zu schalten, werden zwei Koppelrelais bzw. Hilfsschütze (z.b. SIRIUS 3RH2, nachfolgend als Koppelrelais zusammengefasst) eingesetzt. Abbildung 2-1 Beitrags-ID: , V1.0, 04/2014 4

5 Abbildung 2-2 Eine fehlersichere Baugruppe schaltet die Koppelrelais Q1.1 und Q2.1, worüber die Leistungsschütze Q1 und Q2 angesteuert werden. Die Koppelrelais sind damit Teil der Sicherheitsfunktion und müssen in den Berechnungen der Wahrscheinlichkeit gefahrbringender Ausfälle berücksichtigt werden. Im Rückführkreis wird die korrekte Funktion der Leistungsschütze durch die fehlersichere Steuerung überwacht. Die Koppelrelais müssen nicht überwacht werden, da spätestens beim Wiedereinschalten die Fehleraufdeckung mittels der Spiegelkontakte der Leistungsschütze erfolgt. Der Diagnosedeckungsgrad der Koppelrelais kann daher mit demselben Wert wie dem der Leistungsschütze angenommen werden. Hinweis Für SIL 3 bzw. PL e ist eine dynamische Rückführkreisüberwachung durch die fehlersichere Steuerung erforderlich. Dies kann z.b. mit einem FDBACK- Baustein realisiert werden, der für Distributed Safety und Safety Advanced verfügbar ist. Ist eine dynamische Überwachung nicht möglich, muss der Rückführkreis über einen sicheren Eingang eingelesen werden. Das betriebliche Schalten kann weiterhin über den SPS-Eingang der Schütze erfolgen. Beitrags-ID: , V1.0, 04/2014 5

6 2.2 Über ein Sicherheitsschaltgerät Als Alternative zum Einsatz von Koppelrelais bzw. Hilfsschützen bietet sich der Einsatz der Schaltgerätereihe SIRIUS 3SK1 an. Die Funktionsweise ist dabei im Prinzip dieselbe. Die Vorteile gegenüber Koppelrelais liegen allerdings darin, dass die Schaltgerätereihe SIRIUS 3SK1 bereits bis SIL 3 / PL e zertifiziert sind und weniger Baubreite in Anspruch nehmen. Auch der Verdrahtungsaufwand gegenüber dem Einsatz von redundanten Koppelrelais lässt sich dadurch reduzieren. Abbildung 2-3 Beitrags-ID: , V1.0, 04/2014 6

7 Im einfachsten Fall kann eine SIRIUS 3SK1 Ausgangserweiterung, z.b. 3SK1211-.BB40, verwendet werden. Ein pm-schaltendes F-DQ-Modul schaltet die 3SK1 Ausgangserweiterung. Über die Relaisausgänge der Ausgangsweiterung, die bis zu 5 A (AC-15 bei 230 V) schalten können, werden die beiden Schütze angesteuert. Für das betriebliche Schalten werden die SPS-Eingänge (+ und -) von einem DQ- Modul angesteuert. Abbildung 2-4 L/+ M DQ L+ DI F-DQ P M Q1 - + Q2 - Q1 Q2 A1 A2 Delayed Undelayed Q1 Q2 L1 L2 L3 M N/- Q1 A1 A2 Q2 A1 A2 Beitrags-ID: , V1.0, 04/2014 7

8 Im Rückführkreis wird die korrekte Funktion der Schütze und der 3SK1 Ausgangserweiterung durch die fehlersichere Steuerung überwacht. Der Rückführkreis ist an ein DI-Modul angeschlossen. Die überwachten Kontakte müssen geschlossen sein (d.h. der Hauptstromkreis unterbrochen), damit die Maschine eingeschaltet werden kann. Hinweis Für SIL 3 bzw. PL e ist eine dynamische Rückführkreisüberwachung durch die fehlersichere Steuerung erforderlich. Dies kann z.b. mit einem FDBACK- Baustein realisiert werden, der für Distributed Safety und Safety Advanced verfügbar ist. Ist eine dynamische Überwachung nicht möglich, muss der Rückführkreis über einen sicheren Eingang eingelesen werden. Für weitere Möglichkeiten zur Kontakterweiterung bzw. Kontaktverstärkung verschiedener fehlersicherer Steuerungen bzw. fehlersicherer Module mit Sicherheitsschaltgeräten SIRIUS 3SK1, siehe auch: Beitrags-ID: , V1.0, 04/2014 8

9 3 Ansprechpartner/Unterstützung 3 Ansprechpartner/Unterstützung Siemens AG Technical Assistance Tel.: +49 (911) Fax: +49 (911) technical-assistance@siemens.com Internet: Beitrags-ID: , V1.0, 04/2014 9