SIL2-Interface/ Signalwandler Serie DuoTec

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1 SIL2-Interface/ Signalwandler Serie DuoTec zertifiziert nach IEC 61508/ SIL2 Hutschienen- und 19 -Technik Seit Mütec Instruments GmbH

2 Einleitung Um ein maximales Maß an Sicherheit für Produktionsprozesse zu erreichen, müssen neue, innovative Technologien diese Prozesse so sicher machen, dass eventuelle Abweichungen vom optimalen Ablauf frühzeitig erkannt und angezeigt werden. Mit der von Mütec Instruments entwickelten DuoTec-Failsafe-Technologie werden diese Kriterien durch eine 2-Prozessor Technik mit kontinuierlicher Selbstüberwachung erfüllt und daneben die Messgenauigkeit und Verfügbarkeit erhöht sowie die Kosten während der Betriebslebenszeit erheblich gesenkt. DuoTec-Failsafe ist das weltweit einzige universelle Interface mit Selbstüberwachung und wurde zunächst vom TÜV- Nord nach DIN AK4 und später nach IEC 61508/ IEC SIL2 zertifiziert. Zurückblickend auf die Erfahrung von vielen 1000 weltweit installierten Anlagen innerhalb eines Zeitraumes von über 40 Jahren, erlauben wir uns das Fazit Ihre Anlage ist bei uns in sicheren Händen Anwendung Die DuoTec-Serie besteht aus den beiden Gerätetypen MTP200 und MSK200, über die nahezu alle Eingangssignale verarbeitet bzw. Sensoren gespeist werden können. Sie sind das Bindeglied (Interface) zwischen der Anlage (Sensoren bzw. Transmittern) und dem Prozessleitsystem (SPS, Computer, PLS o.a.). Der Universalmessumformer (MTP200) verarbeitet praktisch sämtliche elektrischen Signale (ma, mv, V) und Temperaturfühler (Pt100, TC). Zwei-Leiter-Sensoren/Transmitter werden mit dem Messumformer-Speisegerät MSK200 versorgt. Alle Geräte sind mit 1 Servicealarm und jeweils 2 frei konfigurierbaren Relais und Transistoren ausgestattet und stehen für Grenzwertüberwachungen und/ oder Fehler-Überwachungen zur Verfügung. Als Analogausgänge können die Einheitssignale 0/4-20mA oder 0-10VDC parametriert werden. Alle Informationen können auch über die Bus- Schnittstellen RS232 in der Front oder RS485 auf der Klemme bzw. Federleiste übertragen werden. Die Geräte sind für Standartanwendungen oder optional Ex-Zertifiziert in der Zündschutzart ia (Zone 0) oder Zündschutzart ib (Zone 1) nach ATEX einsetzbar. Die Geräte selbst werden in einer Ex-freien Zone installiert. Sicherheit durch IEC 61508/ IEC SIL 2 Zusätzlich zu den Standardanwendungen werden die Geräte auch in sicherheitsgerichteten Funktionen eingesetzt. Hierbei handelt es sich um Einrichtungen zur Risikominimierung, die mit dem Ziel angewendet werden, bei gefährlichen Vorfällen einen sicheren Anlagenzustand zu erreichen oder aufrechtzuerhalten. Die weltweit anwendbaren Sicherheitsnormen IEC und IEC 61511, Funktionale Sicherheit von elektrischen/ elektronischen/ programmierbaren Systemen, fordern einen quantitativen Nachweis für ein verbleibendes Restrisiko einer Anlage. Das verbleibende Restrisiko einer Sicherheitsfunktion wird durch Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit der am Sicherheitskreis beteiligten Komponenten bestimmt. Dazu werden vier Sicherheitsstufen bzw. Safty Integrity Level (SIL 1 bis SIL 4) definiert, welche die Maßnahmen zur Risikobeherrschung von Anlagenteilen beschreiben. Die Festlegung eines Sicherheits-Integritätslevels bedeutet, der Sicherheitsfunktion einen Versagensgrenzwert zuzuordnen. Am häufigsten werden Messkreise in SIL2, selten in SIL3 ausgelegt. Mütec Instruments GmbH war die erste Firma, die seine Messumformer und Speisegeräte zertifizieren ließ. Die Zertifizierung erfolgte zunächst (bereits 1999) vom TÜV Nord nach der DIN19250 für die Anforderungsklasse 4. Nach dem wurden die Geräte nach IEC 61508/ IEC SIL2 zertifiziert. Betreibt man die Geräte redundant, so wird eine noch höhere Sicherheit (SIL3) erreicht. Neben der Zertifizierung garantiert der langjährige Einsatz in verschiedensten Anwendungen eine zuverlässige und sichere Technologie. Zudem sind die Geräte im Standard vieler namhafter Industrieunternehmen und haben sich dort bewährt.

3 Kontinuierliche Selbstüberwachung Grundlage für das Sicherheitskonzept von dem DuoTec-System sind zwei Mikroprozessoren, die neben der Messwertverarbeitung eine kontinuierliche Selbstüberwachung bzw. ständig Einzeldiagnosen im gesamten Funktionsbereich durchführen. U.a. sind dies neben dem Messkreis der Ausgangskreis, die Hilfsenergie, die Relaiskontakte und die Hardund Software selbst. Dabei werden alle 100 ms 10 Einzeldiagnosen vorgenommen. Ist eine Einzeldiagnose nicht plausibel, so wird ein Servicealarm ausgelöst, wobei der Öffnungskontakt (Ruhestrom) zur weiteren Verwendung steht, z.b. für eine Sicherheitsschleife oder Sammelmeldung. Der Fehler wird sowohl über eine rote Error-LED in der Front des Gerätes, als auch in der dazugehörigen Konfigurations- und Visualisierungssoftware WINSMART angezeigt. Handelt es sich um einen kurzzeitig auftretenden Fehler (z.b. Wackelkontakt), wird dieser im Fehlerspeicher der Software bzw. über die blinkende LED am Gerät angezeigt. Da sich das System im Fehlerfall selbst meldet kann eine routinemäßige Wartung entfallen. Zudem ist durch die Fehlerbeschreibung keine aufwendige Fehlersuche notwendig. Im Fehlerfall kann automatisch ein Schaltvorgang ausgelöst und die Anlage in den sicheren Zustand überführt (Abschaltung) werden. Besonderheiten IEC 61508/ IEC SIL2 und TÜV-Zertifikat nach DIN AK4 Selbstüberwachung durch 2 Mikroprozessoren mit Diagnosemanager mit Fehlerspeicher 4 Grenzwerte, 1 Servicealarm Optional 2 Analogausgänge Konfigurations-/ Visualisierungssoftware WINSMART und Bus-Anbindung (RS 232 und RS 485) Als 19 - oder DIN-Schienenausführung Eingänge: Multifunktional/ Speisend Weitere Vorteile Optional Ex-Zertifiziert in der Zündschutzart ia (Zone 0) nach ATEX. Diagnosemanager mit Analyse des Fehlers und einem Fehlerspeicher (z.b. für das frühzeitige Erkennen von Wackelkontakten o.ä.). Das bedeutet, dass eine routinemäßige Wartung oder auch kostenintensive Fehlersuche nicht notwendig ist und gewährleistet eine hochverfügbare Anlage. 1 Fehler-Relais als Sammelalarm. Alle Geräte sind mit 2 frei konfigurierbaren Relais und 2 Transistoren ausgestattet und stehen für Grenzwert- Überwachungen und/oder Fehler-Überwachungen zur Verfügung. Somit beinhalten alle DuoTec-Geräte die Funktion der Grenzwertüberwachung. Nur 2 Geräte-Typen: Universalmessumformer MTP für u.a. Pt100, Thermoelemente, Strom, Spannung, Potentiometer etc. und das Speisegerät MSK zur Speisung von 2-Draht-Transmitter sowie Strom-, Spannungseingang. Durch diese Multifunktionalität der DuoTec-Serie ist eine Bevorratung an vielen Messumformern für unterschiedliche Eingänge bzw. Funktionen nicht mehr notwendig. Das bedeutet optimale bzw. kostengeringe Lagerhaltung und ein Höchstmaß an Flexibilität. Frontbuchsen für HART-Signaldurchleitung beim MSK 200 (optional über Analogausgang). Galvanische Trennung zwischen Eingang, Ausgang und Hilfsenergie, zur Schnittstelle sowie 5 galvanisch getrennte Alarmausgänge (3 * Relaiskontakt, 2 * Transistor). Alle Geräte für DIN-Schienen oder 19 -Montage mit identischen Funktionen und einer einheitlichen Software, sodass bei gleicher Technologie/ Funktion (und Software) unterschiedliche Montageformen genutzt werden können. Bei der DIN-Schienenausführung erfolgt die Speisung über einen Adapter innerhalb einer konventionellen DIN- Schiene oder alternativ über eine Klemme. Über den Adapter kann zusätzlich auch der Busanschluss (RS485- Schnittstelle) genutzt werden.

4 Technische Daten SMART-Transmitterspeisegerät MSK 200 MSK 200-E MSK 200-TE Option: iexa Option: SIL2 Transmitterspeisegerät in DuoTec-Technologie mit Selbstüberwachung zur Speisung von 2-Draht-Transmittern, Trennverstärker Ausgang: 0/4-20 ma, 1-5/0-10 VDC Galvanische Trennung zwischen Hilfsenergie, Eingang und Ausgang 4 individuell einstellbare Grenzwerte 2 Relaiskontaktausgänge, 2 Transistorausgänge, 1 Sammelalarmrelaiskontakt Konfiguration ON-LINE über WINDOWS-WINSMART-Software RS 232-Schnittstelle in der Front, RS 485-Schnittstelle an der Messerleiste Hilfsenergie 24 VDC/AC Bauform: 19, 4TE, 3HE wie oben, jedoch Bauform: Tragschiene, DIN EN 50022, 1 Transistorausgang ATEX II (1) G [Ex ia] IIC Zertifikat nach IEC 61508/ IEC SIL2 Technische Daten SMART-Universalmessumformer MTP 200 MTP 200-E MTP 200-TE Option: iexa Option: SIL2 Universalmeßumformer in DuoTec-Technologie mit Selbstüberwachung Eingang: Widerstand und Pt100 in 2-, 3- und 4-Leiter-Schaltung, alle Thermoelementarten, ma, mv, V Ausgang: 0/4-20 ma, 1-5/0-10 VDC Galvanische Trennung zwischen Hilfsenergie, Eingang und Ausgang 4 individuell einstellbare Grenzwerte 2 Relaiskontaktausgänge, 2 Transistorausgänge, 1 Sammelalarmrelaiskontakt Konfiguration ON-LINE über WINDOWS -WINSMART-Software RS 232-Schnittstelle in der Front, RS 485 Schnittstelle an der Messerleiste Hilfsenergie: 24VAC/DC Bauform: 19, 4TE, 3HE wie oben, jedoch Bauform: Tragschiene, DIN EN 50022, 1 Transistorausgang ATEX II (1) G [Ex ia] IIC Zertifikat nach IEC 61508/ IEC SIL2 Technische Daten SMART-Transmitterspeisegerät mit 2 Analogausgängen MSK 200-TV2 MSK 200-TV2 Option: iexa Option: SIL2 Transmitterspeisegerät in DuoTec-Technologie mit Selbstüberwachung zur Speisung von 2-Draht-Transmittern, Trennverstärker 2 Analogausgänge: 0/4-20 ma, 1-5/0-10 VDC HART über Analogausgang 1 Galvanische Trennung zwischen Hilfsenergie, Eingang und Ausgang 4 individuell einstellbare Grenzwerte 2 Relaiskontaktausgänge, 2 Transistorausgänge, 1 Sammelalarmrelaiskontakt Konfiguration ON-LINE über WINDOWS-WINSMART-Software RS 232-Schnittstelle in der Front, RS 485-Schnittstelle an der Messerleiste Hilfsenergie 24 VDC/AC Bauform: Tragschiene, DIN EN ATEX II (1) G [Ex ia] IIC Zertifikat nach IEC 61508/ IEC SIL2 Weitere Technische Daten siehe Handbuch

5 Komfortables Konfigurieren mit der WINDOWS-Software WINSMART Die Geräte können z.b. mit einem Notebook über die frontseitige RS232-Schnittstelle oder über den RS485-Bus von der Meßwarte konfiguriert und parametriert werden. Die WINDOWS-Software WINSMART ist dabei sehr übersichtlich und sehr einfach in der Bedienung. Alle Eingangsdaten wie z.b. Auswahl von Thermoelement, Pt100, ma-, mv-signal, alle Ausgangsdaten, die Grenzwerte, Toleranzbereiche, Messgenauigkeit, Filterzeiten (auch im Ausgang) etc. können einfach per Mausklick eingestellt werden. Selbst eine MIN- und MAX-Gradientenüberwachung ist in der Maske für Grenzwerteinstellungen integriert. Die Eingabe oder Änderung von Daten ist über einen Zugangscode manipulationssicher geschützt. Mit dem Diagnosemanager Fehler schnell finden und beheben WINDOWS-WINSMART stellt in einer Online-Maske den Messwert analog und digital dar. Im Falle einer Grenzwertüber- oder unterschreitung wird die Überschreitung am Gerät selbst und in der Software angezeigt. Eine permanente Überwachung der Grenzwerte ist somit auch über größere Entfernungen gewährleistet. Der in WINDOWS-WINSMART integrierte Diagnosemanager zeigt den aktueller Fehler und den Fehlerspeicher an. Hierdurch ist sichergestellt, daß auch kurzzeitig auftretende Fehler, wie z.b. Wackelkontakte, lokalisiert werden. Erst durch ein Fehlerspeicher zurücksetzen im Diagnosemanager wird der Fehlerspeicher wieder gelöscht. Ein dem Anwender frei zur Verfügung stehender Textspeicher ermöglicht eine Dokumentation der Historie des Messumformersbzw. Speisegerätes.

6 Bus-Struktur

7 19 -Einschübe und -Schränke Die DuoTec-Geräte können im Rahmen von Baugruppenträgern (19 -Racks) und/ oder komplett gefertigten Schaltschränken nach individuellen Kundenanforderungen geliefert werden. Schaltschränke Baugruppenträger Hutschienengeräte Die Geräte MTP200-TE und MSK200-TE sind für das direkte Aufschnappen auf einer DIN-Schiene konstruiert. Trotz der hohen Funktionsdichte der Geräte beträgt die schmale Bauform nur 22,5 mm Breite. Abziehbare Klemmen ermöglichen eine komfortable Verdrahtung. Weitere Modelvarianten Neben der DuoTec-Serie werden weitere Messumformer angeboten, die nach IEC 61508/ IEC zugelassen sind. Darüber hinaus können Geräte bzw. Hard- und Software nach Kundenwunsch und entsprechenden Zertifikaten entwickelt und zugelassen werden. MTP300i-SIL MTP300d-CJC

8 Service Wir bieten Ihnen als Serviceleistungen: Individuelle Entwicklungen von Hard- und Software auch unter Berücksichtigung von Zertifizierungen (ATEX, SIL, etc.) und hohen Qualitätsanforderungen Sondermodelle/ -anfertigungen nach Kundenwunsch Individuelle Beratung, auch in Ihrem Unternehmen Pin-kompatible 19 -Geräte Baugruppenträger und Schaltschrankbau nach Kundenwunsch Inbetriebnahmen Reparaturen von 19 - und Hutschienengeräte Zertifikate Mütec Instruments GmbH Bei den Kämpen 26 D Seevetal-Ramelsloh Tel.: Fax: muetec@muetec.de Web: DuoTec und WINSMART sind eingetragene Warenzeichen der Firma Mütec. Änderungen jederzeit vorbehalten.