Funktionale Sicherheit für die Prozessautomation

Pepperl+Fuchs erfüllt die Randbedingungen der funktionalen Sicherheit nach SIL 3 ohne den Einsatz spezieller Notabschalt- und Sicherheitsabsperrventile. Stattdessen werden die ohnehin vorhandenen analogen Stellungsregler gewissermaßen in einem binären Modus verwendet. Diese sind entweder vollständig geöffnet oder geschlossen.

Die Funktionsprüfung nach SIL 3 wird dabei erreicht, indem diese Regler zusätzlich zu ihrer eigentlichen Funktion mit HART-Signalen für Partial Stroke Tests angesteuert werden. Diese Teilhubtests ermöglichen eine testweise Funktionsprüfung, ohne dass dafür der gesamte Medienzufluss abgeschaltet werden müsste und ohne Einsatz redundanter Hardware. Bis zum Sicherheitslevel SIL 3 eignet sich für diese Funktion beispielsweise der SMART-Ausgangstreiber KCD2-SCD-Ex1.ES.

Gleitlager sorgen für eine zuverlässige Schmierung schnell laufender Maschinen. Sie gewährleisten damit minimale Reibungsverluste und tragen ganz entscheidend zur Langlebigkeit bei. So wird zum Beispiel bei Turbinen und Generatoren eine Vollschmierung angewandt, die dafür sorgt, dass die Reibung zwischen Metalloberflächen in das flüssige Schmiermittel verlagert wird und damit keinen Abrieb erzeugt. Dafür muss der Schmierfilm unter Druck gesetzt werden, weil er nur so in der Lage ist, die Kontaktflächen zuverlässig voneinander zu trennen. Bei hydrostatischen Gleitlagern wird eine Ölpumpe verwendet, um einen kontinuierlichen Öldruck sicherzustellen und die zuverlässige Schmierung zu gewährleisten.

Ein Drucktransmitter mit 4 … 20-mA-Messausgang ist optimal geeignet, um ständig den Öldruck des Schmierkreislaufs zu überwachen. Dabei sorgt ein Transmitterspeisegerät für die eigensichere Energieversorgung und eine zuverlässige Übertragung der Messwerte. Typisch für diese Anwendung sind die Module vom Typ KCD2-STC-Ex1.ES. Sie eignen sich für Anwendungen bis SIL 3 gemäß IEC/EN 61508.

Eine Voraussetzung für die Alarmierung bei Brandausbruch ist die sichere Signalübertragung ergänzt durch eine galvanische Trennung zwischen Steuer- und Feldstromkreis. Genau dafür sind die ETS-Sicherheitsrelais (Energized-to-safe) von Pepperl+Fuchs konzipiert.

Ein Beispiel für diese Baureihe ist das Sicherheitsrelais KFD2-RSH-1.2E.L. Es entspricht den Anforderungen an die integrierte Sicherheit nach SIL 3 und dient zum sicheren Anschalten von Geräten. Die einwandfreie Funktion der damit verbundenen Geräte lässt sich durch periodische Diagnose- und Proof-Tests überprüfen, um sicherzustellen, dass im Falle eines Feuers sowohl Feueralarm als auch Maßnahmen zur automatischen Brandbekämpfung zuverlässig ausgelöst werden.

Große Dieselmotoren mit mehreren tausend PS werden typischerweise in Diesellokomotiven eingesetzt. Aber auch als Notstromaggregat zur unterbrechungsfreien Stromversorgung finden Motoren dieser Dimension häufig Verwendung. Die Entzündung des Brennstoff-Luft-Gemischs findet vollständig im Inneren des Motors statt und stellt daher praktisch keine Gefahr für den Motor selbst oder für unmittelbar in seiner Nähe arbeitende Menschen dar. Eine Gefahr kann lediglich dann entstehen, wenn eine der Brennstoffleitungen defekt ist und Kraftstoff ausläuft.

Die entscheidende Voraussetzung für eine zuverlässige Aktivierung von Alarmsystemen und automatischen Löscheinrichtungen ist eine störungsfreie Signalübertragung zwischen Feldstromkreis und Steuerungsseite, die galvanisch voneinander getrennt sind. Ideal für derartige Anwendungen sind Sicherheitsrelais vom Typ KFD2-RSH-1.*D.*. Sie entsprechen den Anforderungen bis SIL 3 gemäß IEC/EN 61508 und bis PL e gemäß EN/ISO 13849. Ein mehrstufiges Redundanzkonzept sorgt dafür, dass Fehlfunktionen so gut wie ausgeschlossen sind.

Mit der jährlichen SIL-Sprechstunde richtet Pepperl+Fuchs eine Veranstaltung aus, die von Referenten und Teilnehmern gleichermaßen geschätzt wird. Erhalten Sie einen Einblick in die zehnte Ausgabe des Events und erfahren Sie, was die SIL-Sprechstunde so besonders macht.

Tiefschürfende In-House-Expertise ist ein entscheidender Baustein für die Marktführerschaft von Pepperl+Fuchs im Bereich funktionale Sicherheit. In einem Interview in unserem digitalen Kundenmagazin „amplify“ sprechen Head of Functional Safety Michael Kindermann, Functional Safety Manager Hasan Sülük und Leiter Schulung und Gremienarbeit Dr. Andreas Hildebrandt über ihre tägliche Arbeit, normative Anforderungen an die Produktentwicklung und Methoden des Wissenstransfers.