Safety Manual VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

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1 Safety Manual VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation Document ID: Auswertgeräte und Kommunikation

2 1 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Geltungsbereich 1.1 Geräteausführung Einsatzbereich SIL-Konformität Projektierung 2.1 Sicherheitsfunktion Sicherer Zustand Voraussetzungen zum Betrieb Sicherheitstechnische Kennzahlen 3.1 Allgemeine Kennzahlen für alle Applikationen Spezifische Kennzahlen für Applikation Spezifische Kennzahlen für Applikation Spezifische Kennzahlen für Applikation Kennzahlen gemäß ISO Ergänzende Informationen Inbetriebnahme 4.1 Geräteparametrierung Montage und Installation Verhalten im Betrieb und bei Störungen 5.1 Allgemein Zeitliches Verhalten im Fehlerfall Wiederkehrender Funktionstest 6.1 Allgemein Test Applikation 1 - Ein Relaisausgang Test Applikation 2 - Zwei Relaisausgänge für Bereichsüberwachung Test Applikation 3 - Stromausgang Anhang A - Prüfprotokoll Funktionstest 8 Anhang B - Begriffsdefinitionen 9 Anhang C - SIL-Konformität 2 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

3 1 Inhaltsverzeichnis DE EN FR ES CZ DA EL ET FI HU IT LT LV MT NL PL PT SK SL Das vorliegende Safety Manual für Funktionale Sicherheit ist verfügbar in den Sprachen Deutsch, Englisch, Französisch und Spanisch. The current Safety Manual for Functional Safety is available in German, English, French and Spanish language. Le présent Safety Manual de sécurité fonctionnelle est disponible dans les langues suivantes: allemand, anglais, français et espagnol. El presente Safety Manual para seguridad funcional está disponible en los idiomas alemán, inglés, francés y español. Pokud nastanou potíže při čtení bezpečnostních upozornění v otištěných jazycích, poskytneme. Vám na základě žádosti k dispozici kopii v jazyce Vaší země. Hvis De har svært ved at forstå sikkerhedsforskrifterne på de trykte sprog, kan. De få en kopi på Deres sprog, hvis De ønsker det. Εάν δυσκολεύεστε να διαβάσετε τις υποδείξεις ασφαλείας στις γλώσσες που ήδη έχουν τυπωθεί, τότε σε περίπτωση ζήτησης μπορούμε να θέσουμε στη διάθεσή σας ένα αντίγραφο αυτών στη γλώσσα της χώρας σας. Kui teil on raskusi trükitud keeltes ohutusnõuete lugemisega, siis saadame me teie järelepärimise peale nende koopia teie riigi keeles. Laitteen mukana on erikielisiä turvallisuusohjeita. Voit tilata meiltä äidinkieliset turvallisuusohjeet, jos et selviä mukana olevilla kielillä. Ha a biztonági előírásokat a kinyomtatott nyelveken nem tudja megfelelően elolvasni, akkor lépjen velünk kapcsolatba: azonnal a rendelkezésére bocsátunk egy példányt az Ön országában használt nyelven. Se le Normative di sicurezza sono stampate in una lingua di difficile comprensione, potete richiederne una copia nella lingua del vostro paese. Jei Jums sunku suprasti saugos nuorodų tekstą pateiktomis kalbomis, kreipkitės į mus ir mes Jums duosime kopiją Jūsų šalies kalba. Ja Jums ir problēmas drošības noteikumus lasīt nodrukātajās valodās, tad mēs Jums sniegsim pēc pieprasījuma kopiju Jūsu valsts valodā. F kaz li jkollok xi diffikulta` biex tifhem listruzzjonijiet ta sigurta`kif ipprovduti, infurmana u ahna nibghatulek kopja billingwa tieghek. Als u moeilijkheden mocht hebben met het lezen van de veiligheidsinstructies in de afgedrukte talen, sturen wij u op aanvraag graag een kopie toe in uw eigen taal. W przypadku trudności odczytania przepisów bezpieczeństwa pracy w wydrukowanych językach, chętnie udostępnimy Państwu kopię w języku obowiązującym w danym kraju. Caso tenha dificuldade de ler as instruções de segurança no idioma, no elas foram impressas, poderá solicitar junto a nós uma cópia em seu idioma. Pokiaľ nastanú problémy pri čítaní bezpečnostných pokynov vo vydaných jazykoch, poskytneme Vám na základe žiadosti k dispozícii kópiu v jazyku Vašej krajiny. Kadar se pojavijo težave pri branju varnostnih navodil v izdanih jezikih, vam bomo na osnovi zahtevka dali na razpolago kopijo v jeziku vaše države. SV Om du har problem att läsa säkerhetsanvisningarnapå de här tryckta språken, ställer vi gärna på begäran en kopia på ditt språk till förfogande. VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 3

4 1 Geltungsbereich 1 Geltungsbereich 1.1 Geräteausführung Dieses Sicherheitshandbuch gilt für das Auswertgerät VEGAMET 391 mit SIL-Qualifikation Gültige Version: l ab Hardwareversion l ab Softwareversion Einsatzbereich Das Auswergerät kann in Kombination mit einem 4 20 ma- Messumformer zur Messung von Füllstand, Grenzstand und anderen Prozessgrößen als Messsystem in einer sicherheitsrelevanten Schutzfunktion gemäß IEC in den Betriebsarten low demand mode und high demand mode eingesetzt werden: l Bis SIL2 in einer einkanaligen Architektur l Bis SIL3 in einer mehrkanaligen Architektur mit diversitärer Redundanz Hierzu sind folgende Schnittstellen verwendbar: l 4 20 ma-sensoreingang mit Messumformerspeisung l Relaisausgänge 3 und 4 l 4 20 ma-stromausgang Hinweis: Nicht zulässig für sicherheitsrelevante Anwendungen: l Digitaleingänge 1 und 2 l Relaisausgänge 1 und 2 l Vorhandene Kommunikationsschnittstellen (z. B. HART, USB) 1.3 SIL-Konformität Die SIL-Konformität wurde durch exida Certification S.A. nach IEC unabhängig beurteilt und zertifiziert (Nachweisdokumente siehe Anhang). 4 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

5 2 Projektierung 2 Projektierung 2.1 Sicherheitsfunktion Der vom Auswertgerät gespeiste Messumformer erzeugt ein der Prozessgröße proportionales Signal zwischen 3,8 und 20,5 ma. Sicherheitsfunktion Relaisausgang Abhängig von diesem analogen Signal und den eingestellten Schaltpunkten werden ein oder zwei Relais zur Grenzwertüberwachung geschaltet. Sicherheitsfunktion Stromausgang Weiterhin kann dieses analoge Signal einer nachgeschalteten Auswerteeinheit (z. B. SSPS) zugeführt werden. Die dort eingestellten Schaltpunkte können zur Grenzwertüberwachung benutzt werden. Sicherheitsgenauigkeit Die Sicherheitsgenauigkeit der Ausgangssignale beträgt ±2 % bezogen auf den vollen Wertebereich von 16,7 ma (3,8 20,5 ma). 2.2 Sicherer Zustand Sicherer Zustand Relaisausgang Der sichere Zustand am Relaisausgang ist der geöffnete Schließerkontakt. Für die Sicherheitsfunktion darf deshalb nur der Schließerkontakt (NO-Kontakt) verwendet werden (Ruhestromprinzip). Sicherer Zustand Stromausgang Der sichere Zustand des Stromausganges ist abhängig von der Betriebsart und von der am Sensor eingestellten Kennlinie. Steigende Kennlinie: 4 ma = 0 %; 20 ma = 100 % Fallende Kennlinie: 20 ma = 0 %; 4 ma = 100 % Überwachung oberer Grenzwert Ausgangsstrom > Schaltpunkt -334 µa Ausgangsstrom < Schaltpunkt +334 µa Überwachung unterer Grenzwert Ausgangsstrom < Schaltpunkt +334 µa Ausgangsstrom > Schaltpunkt -334 µa Ausgangssignale im Störmode Relaisausgang l Schließerkontakt ist geöffnet Stromausgang l "fail low" 3,6 ma l "fail high" > 21 ma Allgemeine Hinweise und Einschränkungen 2.3 Voraussetzungen zum Betrieb l Es ist auf einen anwendungsgemäßen Einsatz des Messsystems zu achten. Die anwendungsspezifischen Grenzen sind einzuhalten VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 5

6 2 Projektierung l Die Spezifikationen laut Angaben der Betriebsanleitung, insbesondere die Strombelastung der Ausgangskreise, sind innerhalb der genannten Grenzen zu halten l Vorhandene Kommunikationsschnittstellen (z. B. HART, USB) werden nicht zur Übermittlung des sicherheitsrelevanten Messwertes benützt l Es sind die Hinweise im Kapitel "Sicherheitstechnische Kennzahlen", Abschnitt "Ergänzende Informationen" zu beachten l Alle Bestandteile der Messkette müssen dem vorgesehenen "Safety Integrity Level (SIL)" entsprechen 6 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

7 3 Sicherheitstechnische Kennzahlen 3 Sicherheitstechnische Kennzahlen 3.1 Allgemeine Kennzahlen für alle Applikationen Kenngröße gemäß IEC Safety Integrity Level Wert SIL2 Hardwarefehlertoleranz HFT = 0 Gerätetyp Betriebsart MTTR MTBF = MTTF + MTTR 1) Diagnosetestintervall 2) Anforderungsrate Typ B Low demand mode/high demand mode 8 h 0,38 x 10 6 h (44 Jahre) < 4 min > 50 h 3.2 Spezifische Kennzahlen für Applikation 1 Ein Relaisausgang Ein Relais zur Ansteuerung eines Aktors für die Überwachung eines Grenzwertes (z. B. Überfüllsicherung oder Trockenlaufschutz). VEGAMET (1) (2) (3) (3) Abb. 1: Struktur der Applikation 1 Stromeingang und Auswertelektronik 2 Relais 3 oder Relais 4 3 Aktor λ SD λ SU λ DD λ DU SFF DC D 0 FIT 716 FIT 0 FIT 24 FIT 96 % 94 % PFD AVG 0,0115 x 10-2 (T1 = 1 Jahr) PFD AVG 0,0219 x 10-2 (T1 = 2 Jahre) PFD AVG 0,0531 x 10-2 (T1 = 5 Jahre) 1) MTBF: Einschließlich Fehlern, die außerhalb der Sicherheitsfunktion liegen 2) Zeit, in der alle internen Diagnosen mindestens einmal ausgeführt werden VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 7

8 3 Sicherheitstechnische Kennzahlen PFH 0,0238 x /h 3.3 Spezifische Kennzahlen für Applikation 2 Zwei Relaisausgänge Zwei Relais zur Ansteuerung von zwei Aktoren für die Überwachung von zwei Grenzwerten (z. B. Bereichsüberwachung). VEGAMET (1) (2) (3) (4) (4) Abb. 2: Struktur der Applikation 1 Stromeingang und Auswertelektronik 2 Relais 3 3 Relais 4 4 Aktoren λ SD λ SU λ DD λ DU SFF DC D 0 FIT 758 FIT 0 FIT 25 FIT 96 % 94 % PFD AVG 0,0119 x 10-2 (T1 = 1 Jahr) PFD AVG 0,0228 x 10-2 (T1 = 2 Jahre) PFD AVG 0,0553 x 10-2 (T1 = 5 Jahre) PFH 0,0253 x /h 3.4 Spezifische Kennzahlen für Applikation 3 Stromausgang Ein Stromausgang zur Ansteuerung einer nachgeschalteten Auswerteinheit (z. B. SSPS). 8 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

9 3 Sicherheitstechnische Kennzahlen VEGAMET (1) mA (2) (3) Abb. 3: Struktur der Applikation 1 Stromeingang und Auswertelektronik 2 Stromausgang 3 Nachgeschaltete Auswerteinheit λ SD λ SU λ DD λ DU SFF DC D 0 FIT 0 FIT 860 FIT 23 FIT 97 % 97 % PFD AVG 0,0117 x 10-2 (T1 = 1 Jahr) PFD AVG 0,0216 x 10-2 (T1 = 2 Jahre) PFD AVG 0,0516 x 10-2 (T1 = 5 Jahre) PFH 0,0227 x /h 3.5 Kennzahlen gemäß ISO Abgeleitet von den sicherheitstechnischen Kennzahlen ergeben sich gemäß ISO (Maschinensicherheit) folgende Kennzahlen: 3) Kenngröße gemäß ISO Wert für Applikation 1 Wert für Applikation 2 Wert für Applikation 3 MTTF d 243 Jahre 236 Jahre 129 Jahre DC 94 % 94 % 97 % Performance Level 4,68 x /h 4,83 x /h 8,83 x /h 3.6 Ergänzende Informationen Ermittlung der Ausfallraten Die Ausfallraten des Gerätes wurden durch eine FMEDA nach IEC ermittelt. Den Berechnungen sind Ausfallraten der Bauelemente nach exida Profile 1 mit folgenden Daten zugrunde gelegt: 3) Die ISO war nicht Gegenstand der Zertifizierung des Gerätes. VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 9

10 3 Sicherheitstechnische Kennzahlen Profile according to IEC B2 Ambient Temperature (Average, external) 30 C Ambient Temperature (Mean, in Box) 60 C Temperature Cycle 5 C/365 days Annahmen der FMEDA Berechnung von PFD AVG l Die Ausfallraten sind konstant. Hierbei ist auf die nutzbare Lebensdauer der Bauelemente gemäß IEC zu achten. l Mehrfachfehler sind nicht betrachtet l Abnützung von mechanischen Teilen sind nicht betrachtet l Ausfallraten von externen Stromversorgungen sind nicht mit einberechnet l Die Umweltbedingungen entsprechen einer durchschnittlichen industriellen Umgebung l Die Reparaturzeit (Austausch des Messsystems) nach einem ungefährlichen Ausfall beträgt 8 Stunden (MTTR = 8 h) l Zur Vermeidung des Verschweißens der Kontakte sind die Ausgänge der Sicherheitsrelais durch eine Sicherung geschützt, die bei 60 % der maximalen Kontaktstrombelastung auslöst Die oben angegebenen Werte für PFD AVG wurden für eine 1oo1- Architektur folgendermaßen berechnet: PTC λdu T1 PFDAVG = + λdd x MTTR + 2 (1 PTC) λdu LT 2 l λ DU (siehe oben) l T1 (siehe oben) l MTTR (siehe oben) l PTC = 99 % l LT = 10 Jahre Randbedingungen bezüglich Messumformer Der gespeiste Messumformer muss einen Störstrom ausgeben, wenn er mit einer Spannung außerhalb des in der Betriebsanleitung des VEGAMET 391 spezifizierten Spannungsbereichs für den Sensoreingang versorgt wird. Randbedingungen bezüglich Konfiguration der Auswerteinheit Eine nachgeschaltete Steuer- und Auswerteinheit bietet folgende Eigenschaften: l Der Ausgangskreis des Messsystems wird nach dem Ruhestromprinzip beurteilt l "fail low"- und "fail high"-signale werden als Störung interpretiert, worauf mit einer Störmeldung reagiert wird Ist dies nicht der Fall, so müssen die entsprechenden Anteile der Ausfallraten den gefährlichen Ausfällen zugeordnet und die im Kapitel "Sicherheitstechnische Kennzahlen genannten Werte neu ermittelt werden! 10 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

11 3 Sicherheitstechnische Kennzahlen Mehrkanalige Architektur In mehrkanaligen Systemen für SIL3-Anwendungen darf dieses Messsystem nur mit diversitärer Redundanz eingesetzt werden. Die sicherheitstechnischen Kennzahlen sind speziell für die gewählte Struktur der Messkette anhand der angegebenen Ausfallraten zu berechnen. Dabei ist ein geeigneter Common Cause Faktor zu berücksichtigen. VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 11

12 4 Inbetriebnahme 4 Inbetriebnahme 4.1 Geräteparametrierung Da die Anlagenbedingungen Einfluss auf die Funktionssicherheit des Messsystems haben, sind die Geräteparameter entsprechend der Anwendung einzustellen. Bedienung und Parametrierung Zur Parametrierung der Sicherheitsfunktion sind folgende Bedienelemente oder Hilfsmittel zulässig: l Die integrierte Anzeige- und Bedieneinheit zur Vor-Ort-Bedienung l Der zum VEGAMET 391 passende DTM in Verbindung mit einer Bediensoftware nach dem FDT/DTM-Standard, z. B. PACTware Die Vorgehensweise der Parametrierung ist in der Betriebsanleitung beschrieben. Hinweis: Bitte beachten Sie, dass die DTM Collection 06/2011 oder eine neuere Version erforderlich ist. Die Änderung sicherheitsrelevanter Parameter ist nur bei aktiver Verbindung zum Gerät möglich (Online-Modus). Sicherheitsrelevante Parameter Zum Schutz gegen ungewollte bzw. unbefugte Bedienung müssen die eingestellten Parameter gegen unbeabsichtigten Zugriff geschützt werden. Aus diesem Grund wird das Gerät im verriegelten Zustand ausgeliefert. Die PIN im Auslieferungszustand lautet "0000". Dem Gerät liegt bei Lieferung eine Übersicht bei, die alle sicherheitsrelevanten Parameter und deren Wert im Auslieferungszustand auflistet. Anhand der Seriennummer steht diese Liste auch über www. vega.com/vega Tools/serial number search zum Download zur Verfügung. Sichere Parametrierung Um bei der Parametrierung mit nicht sicherer Bedienumgebung mögliche Fehler zu vermeiden bzw. aufzudecken, wird ein Verifizierungsverfahren angewandt, das es ermöglicht, die sicherheitsrelevanten Parameter sicher zu überprüfen. Folgende Schritte werden bei der Parametrierung durchlaufen: l Gerät entriegeln l Parameter ändern l Parameter verifizieren und Gerät sperren Der genaue Ablauf ist in der Betriebsanleitung beschrieben. Mit der Bediensoftware können die aktuellen sicherheitsrelevanten Parameter ausgedruckt bzw. gespeichert werden. Diese Funktion ist jedoch nur bei aktiver Verbindung des Gerätes zur Bediensoftware (Online-Modus) möglich. 12 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

13 4 Inbetriebnahme Hinweis: Zur Verifizierung werden ausschließlich die geänderten sicherheitsrelevanten Parameter dargestellt. Die Verifizierungstexte werden entweder in Deutsch oder bei allen anderen Menüsprachen in Englisch zur Verfügung gestellt. Unsicherer Gerätezustand Warnung: Ist das Gerät entriegelt, so muss die Sicherheitsfunktion als unsicher betrachtet werden. Dies gilt solange, bis die Parametrierung ordnungsgemäß abgeschlossen wurde. Gegebenenfalls müssen andere Maßnahmen ergriffen werden, um die Sicherheitsfunktion aufrecht zu erhalten. Unvollständiger Ablauf der Geräteparametrierung Warnung: Wenn der beschriebene Ablauf der Parametrierung nicht vollständig durchlaufen wird (z. B. durch Abbruch oder Stromausfall), so bleibt das Gerät im unsicheren und unverriegelten Gerätezustand. Gerätereset Warnung: Bei einem Reset auf Basiseinstellung werden alle sicherheitsrelevanten Parameter auf Werkseinstellung zurückgesetzt. Danach müssen alle sicherheitsrelevanten Parameter überprüft bzw. neu eingestellt werden. 4.2 Montage und Installation Es sind die Montage- und Installationshinweise der Betriebsanleitung zu beachten. Im Rahmen der Inbetriebnahme wird empfohlen, z. B. anhand einer Erstbefüllung oder durch Simulation des Eingangssignales die Sicherheitsfunktion zu überprüfen. Hierzu kann auch die im Kapitel "Wiederkehrender Funktionstest" beschriebene Vorgehensweise verwendet werden. VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 13

14 5 Verhalten im Betrieb und bei Störungen 5 Verhalten im Betrieb und bei Störungen 5.1 Allgemein Das Verhalten im Betrieb und bei Störung sowie die entsprechenden Störmeldungen sind in der Betriebsanleitung beschrieben. Das Auftreten eines gefährlichen, unentdeckten Fehlers ist dem Hersteller zu melden (inklusive einer Fehlerbeschreibung). 5.2 Zeitliches Verhalten im Fehlerfall Interne Diagnosen Fehlerreaktionszeit sicherheitsrelevanter Störmeldungen Das Gerät wird permanent durch ein internes Diagnosesystem überwacht. Wird ein Fehler erkannt, so wechseln die entsprechenden Ausgangssignale in den Störmode (siehe Abschnitt "Sicherer Zustand"). Dieser Zustand wird für mindestens 5 Sekunden beibehalten. Wird kein Fehler mehr erkannt, so wird die Sicherheitsfunktion wieder korrekt ausgeführt. Das Diagnosetestintervall ist im Kapitel "Sicherheitstechnische Kennzahlen" angegeben. Je nach Fehlerart wird eine entsprechende Störmeldung mit folgender Reaktionszeit ausgegeben: Störmeldungen im Betrieb Reaktionszeit E012 Hardwarefehler Sensoreingang E014 Leitungskurzschluss Sensoreingang E015 Leitungsbruch Sensoreingang E034 EEPROM-CRC-Fehler E035 Programmspeicher-CRC-Fehler E037 RAM defekt E040 Hardware defekt E080 Microcontroller defekt E113 Hardwarefehler Stromausgang E117 Pumpe meldet Störung E125 Geräteelektroniktemperatur < 1 min < 5 s < 5 s < 2 s < 1 min < 4 min < 4 min < 4 min < 1 min Parametrierbar 1 h Störmeldungen beim Parametrieren Reaktionszeit E017 Abgleichspanne zu gering < 5 s E021 Skalierspanne zu gering < 5 s 14 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

15 5 Verhalten im Betrieb und bei Störungen Störmeldungen beim Parametrieren E062 Pulswertigkeit zu klein E110 Relaisschaltpunkte: Spanne zu klein E111 Relaisschaltpunkte vertauscht E115 Verhalten bei Störung fehlerhaft E116 Ausgangsbetriebsart fehlerhaft Reaktionszeit < 5 s < 5 s < 5 s < 5 s < 5 s VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 15

16 6 Wiederkehrender Funktionstest 6 Wiederkehrender Funktionstest 6.1 Allgemein Der wiederkehrende Funktionstest (Proof Test) dient dazu, die Sicherheitsfunktion zu überprüfen, um mögliche gefährliche, unentdeckte Fehler zu erkennen. Die Funktionsfähigkeit des Messsystems ist deshalb in angemessenen Zeitabständen zu prüfen. Es liegt in der Verantwortung des Betreibers, die Art der Überprüfung zu wählen. Die Zeitabstände richten sich nach dem in Anspruch genommenen PFD AVG (siehe Kapitel "Sicherheitstechnische Kennzahlen"). Bei hoher Anforderungsrate ist in der IEC kein wiederkehrender Funktionstest vorgesehen. Ein Nachweis der Funktionstüchtigkeit wird hier in der häufigeren Inanspruchnahme des Messsystems gesehen. In zweikanaligen Architekturen ist es jedoch sinnvoll, die Wirkung der Redundanz durch wiederkehrende Funktionstests in angemessenen Zeitabständen nachzuweisen. Zur Dokumentation der Funktionstests kann das Prüfprotokoll im Anhang verwendet werden. Verläuft der Funktionstest negativ, muss das gesamte Messsystem außer Betrieb genommen werden und der Prozess durch andere Maßnahmen im sicheren Zustand gehalten werden. In einer mehrkanaligen Architektur gilt dies getrennt für jeden Kanal. Hilfsmittel Vorbereitung Unsicherer Gerätezustand l Geeignetes kalibriertes Strommessgerät (Genauigkeit besser ±0,1 ma) l Geeignetes kalibriertes Widerstandsmessgerät l Gegebenenfalls Simulator für Sensorstrom (passive Stromquelle) l Sicherheitsfunktion feststellen (Betriebsart, Schaltpunkte) l Bei Bedarf Gerät aus der Sicherheitskette entfernen und Sicherheitsfunktion anderweitig aufrechterhalten Warnung: Während des Funktionstests muss die Sicherheitsfunktion als unsicher betrachtet werden. Es ist zu berücksichtigen, dass der Funktionstest Auswirkungen auf nachgeschaltete Geräte hat. Gegebenenfalls müssen andere Maßnahmen ergriffen werden, um die Sicherheitsfunktion aufrecht zu erhalten. Nach Abschluss des Funktionstests muss der für die Sicherheitsfunktion spezifizierte Zustand wieder hergestellt werden. Ablauf für Betriebsart Überfüllsicherung 6.2 Test Applikation 1 - Ein Relaisausgang 1 Sensorstrom unterhalb des unteren Relaisschaltpunktes "Lo" einstellen 16 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

17 6 Wiederkehrender Funktionstest Ablauf für Betriebsart Trockenlaufschutz Erwartetes Ergebnis Deckungsgrad der Prüfung 2 Sensorstrom unmittelbar oberhalb des oberen Relaisschaltpunktes "Hi" einstellen 1 Sensorstrom oberhalb des oberen Relaisschaltpunktes "Hi" einstellen 2 Sensorstrom unmittelbar unterhalb des unteren Relaisschaltpunktes "Lo" einstellen Verwendeter SIL-Relaiskontakt muss bei Punkt 1 geschlossen und bei Punkt 2 innerhalb der Sicherheitsgenauigkeit (+334 µa) geöffnet sein. PTC = 99 % 6.3 Test Applikation 2 - Zwei Relaisausgänge für Bereichsüberwachung Ablauf Erwartetes Ergebnis 1 Mindestens drei Werte des Sensorstromes innerhalb der Bereichsgrenzen einstellen 2 Sensorstrom unmittelbar oberhalb des oberen Relaisschaltpunktes "Hi" für die obere Bereichsgrenze einstellen 3 Sensorstrom unmittelbar unterhalb des unteren Relaisschaltpunktes "Lo" für die untere Bereichsgrenze einstellen Punkt 1: Beide SIL-Relaiskontakte müssen geschlossen sein. Punkt 2: Der SIL-Relaiskontakt für die Überwachung der oberen Bereichsgrenze muss innerhalb der Sicherheitsgenauigkeit (+334 µa) geöffnet sein. Punkt 3: Der SIL-Relaiskontakt für die Überwachung der unteren Bereichsgrenze muss innerhalb der Sicherheitsgenauigkeit (+334 µa) geöffnet sein. Deckungsgrad der Prüfung PTC = 99 % 6.4 Test Applikation 3 - Stromausgang Ablauf Erwartetes Ergebnis Deckungsgrad der Prüfung Mindestens fünf Werte des Sensorstromes innerhalb des Messbereiches einstellen. Alle gemessenen Stromausgangswerte weichen um weniger als 2 % (+334 µa) vom erwarteten Ausgangsstrom ab. PTC = 99 % VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 17

18 7 Anhang A - Prüfprotokoll Funktionstest Identifikation Firma/Prüfer Anlage/Geräte-TAG Messstellen-TAG Gerätetyp/Bestellcode Geräte-Seriennummer Datum Inbetriebnahme Datum letzter Funktionstest 7 Anhang A - Prüfprotokoll Funktionstest Eingestellte Parameter der Sicherheitsfunktion Verwendete sicherheitsrelevante Ausgänge O Relais 3 O Relais 4 O Stromausgang Eingestellte Betriebsart Relais 3 O Überfüllsicherung O Trockenlaufschutz Eingestellter oberer Schaltpunkt Relais 3 "Hi" Eingestellter unterer Schaltpunkt Relais 3 "Lo" ma ma Eingestellte Betriebsart Relais 4 O Überfüllsicherung O Trockenlaufschutz Eingestellter oberer Schaltpunkt Relais 4 "Hi" Eingestellter unterer Schaltpunkt Relais 4 "Lo" ma ma Testergebnis 1 Relaisausgänge Relaisausgang 3 Relaisausgang 4 Schaltpunkt Gemessener Sensorstrom Zustand Relais 3 Testergebnis Gemessener Sensorstrom Zustand Relais 4 Testergebnis "Hi ma ma "Hi ma ma "Hi ma ma "Lo" ma ma "Lo" ma ma "Lo" ma ma 18 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

19 7 Anhang A - Prüfprotokoll Funktionstest Testergebnis 2 Stromausgang Simulierter Sensorstrom Erwarteter Ausgangsstrom Gemessener Ausgangsstrom Testergebnis Sensorstrom 1 ma ma ma Sensorstrom 2 ma ma ma Sensorstrom 3 ma ma ma Sensorstrom 4 ma ma ma Sensorstrom 5 ma ma ma Bestätigung Datum: Unterschrift: VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 19

20 8 Anhang B - Begriffsdefinitionen Abkürzungen 8 Anhang B - Begriffsdefinitionen SIL Safety Integrity Level HFT SFF PFD AVG PFH FMEDA Hardware Fault Tolerance Safe Failure Fraction Average Probability of dangerous Failure on Demand Probability of a dangerous Failure per Hour Failure Mode, Effects and Diagnostics Analysis FIT Failure In Time (1 FIT = 1 failure/10 9 h) λ SD λ SU λ DD λ DU DC PTC T1 LT MTBF MTTF MTTR MTTF d Rate for safe detected failure Rate for safe undetected failure Rate for dangerous detected failure Rate for dangerous undetected failure Diagnostic Coverage Proof Test Coverage Proof Test Interval Life Time Mean Time Between Failure Mean Time To Failure Mean Time To Repair Mean Time To dangerous Failure PL Performance Level (ISO ) Ausfallgrenzwerte für eine Sicherheitsfunktion Low demand mode High demand mode SIL PFD AVG PFH [1/h] < < < < < < < < VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

21 8 Anhang B - Begriffsdefinitionen Sicherheitsintegrität für Teilsysteme vom Typ A Maximal erlaubter Sicherheitsintegritätslevel für eine Sicherheitsfunktion, ausgeführt von einem sicherheitsgerichteten Element oder Teilsystem vom Typ A: Hardware Fault Tolerance SFF HFT = 0 HFT = 1 HFT = 2 < 60 % SIL1 SIL2 SIL3 60 % < 90 % SIL2 SIL3 SIL4 90 % < 99 % SIL3 SIL4 SIL4 99 % SIL3 SIL4 SIL4 Sicherheitsintegrität für Teilsysteme vom Typ B Maximal erlaubter Sicherheitsintegritätslevel für eine Sicherheitsfunktion, ausgeführt von einem sicherheitsgerichteten Element oder Teilsystem vom Typ B: Hardware Fault Tolerance SFF HFT = 0 HFT = 1 HFT = 2 < 60 % Not allowed SIL1 SIL2 60 % < 90 % SIL1 SIL2 SIL3 90 % < 99 % SIL2 SIL3 SIL4 99 % SIL3 SIL4 SIL4 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 21

22 9 Anhang C - SIL-Konformität 9 Anhang C - SIL-Konformität 22 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

23 9 Anhang C - SIL-Konformität VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 23

24 9 Anhang C - SIL-Konformität 24 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

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26 9 Anhang C - SIL-Konformität 26 VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation

27 9 Anhang C - SIL-Konformität VEGAMET ma-auswertgerät mit SIL-Qualifikation 27

28 Druckdatum: VEGA Grieshaber KG Am Hohenstein Schiltach Deutschland Telefon Fax ISO 9001 Die Angaben über Lieferumfang, Anwendung, Einsatz und Betriebsbedingungen der Sensoren und Auswertsysteme entsprechen den zum Zeitpunkt der Drucklegung vorhandenen Kenntnissen. VEGA Grieshaber KG, Schiltach/Germany 2012 Änderungen vorbehalten