Sicherheitsfunktionen - Emerson AVENTICS AV Notice D'instruction

Pneumatisches Schaltbild
1V3-1V8
K1
1V1
14
14 12
X X
3
X
1
X
5 X
R X
Abb. 7: Pneumatisches Schaltbild, Beispiel 1
K1 Ventilträgersystem
1V3 – 1V8 Nicht gezeichnet
1V1 – 1V16 Nicht gezeichnet
0V1 Hauptluftventil
Komplettes Ventilsystem mit externen Komponenten
1 2 3
3
1 2
Abb. 8: Ventilsystem und externe Komponenten
1 Buskoppler
3 Ventile (nicht im Sicherheitskreis)
5 Pneumatische Einspeiseplatte, - keine
Überwachung (UAoff) notwendig,
keine aktive Elektronik eingebaut
7 Sicherheitsbaustein, entspricht Block
2 im sicherheitstechnischen Blockdia-
gramm

3.4.2 Sicherheitsfunktionen

Sicherheitsbezogene Vermeidung des unerwarteten Anlaufs aus der
Ruhelage, mit Option der Personenbefreiung.
In dieser Dokumentation, ist nur der pneumatische Steuerungsteil als Subsystem
gezeigt. Für die komplette Sicherheitsfunktion sind weitere sicherheitsbezogene
Steuerungsteile (z.B. Schutzeinrichtungen und elektrische Logik) als Subsysteme
hinzuzufügen.
• Schwere der Verletzung = S2
• Gefahrenstelle liegt im zugänglichen Bereich und der Bediener kann sich nicht
selbst befreien
• durch das Entlüften darf keine zusätzliche Gefährdung entstehen
• da die Personenbefreiung 2V1, 2V2, 3V1 und 3Vn nach Not-Halt also nach
dem Entlüften des 3/2 Wegeventils in der Wartungseinheit voll funktionsfähig
ist und keinen Einfluss auf die Sicherheitsfunktion hat, werden diese nicht bei
der Berechnung berücksichtigt.
Dies kann nur durch folgenden Sachverhalt realisiert werden:
• Nur im drucklosen Zustand
• Nach aktivem Not-Halt durch 2V1 (ein 2V1 kann mehrere 2V2 versorgen), die-
ser muss in Nähe der Gefahrenstelle montiert sein
• Für Zylinder-Gruppen eine gemeinsame Personenbefreiung vorsehen (ein 2V2
kann mehrere Zylinder entlüften)
Funktionsbeschreibung der Schaltung PL c, d, e_Kat-3_02 bei
Verwendung in einem Handarbeitsplatz
• Bewegungen werden redundant durch Hauptluftventil 0V1 und Arbeitsventil
1Vn gesteuert
AVENTICS™ AV | R412018148-BAL-001-AB | Deutsch
PLr = e
1V2 1V9
12 14 12
14
X
3
1
5 X
R
X
G
14 0S1
0V1
1V1 – 1V8 Ventile außerhalb der sicherheits-
gerichteten Steuerungskette
1V9 – 1V16 Ventile für Antriebe mit PL
0S1 Positionserkennung von 0V1
4 5
4 5
7
7 8 8
2 Pneumatische Einspeiseplatte
4 Elektrische Einspeiseplatte - ent-
spricht Block 4 im sicherheitstechni-
schen Blockdiagramm
6 Ventile (Sicherheitskreis) - entspricht
Block 5 im sicherheitstechnischen
Blockdiagramm - der elektrische Teil
der Ventile (Ventiltreiber) entspricht
Block 4 im sicherheitstechnischen
Blockdiagramm
8 Hauptluftventil entspricht Block 6
und 7 im sicherheitstechnischen
Blockdiagramm
• Ventil 0V1 muss ständig angesteuert werden, damit 1Vn angesteuert werden
kann
• der alleinige Ausfall eines der genannten Ventile führt nicht zum Verlust der
Sicherheitsfunktion
1Vv11-1V16
• alle Ventile werden zyklisch im Prozess angesteuert
1V10
• die Funktion des Hauptluftventils 0V1 wird durch eine Ventilstellungsabfrage
12
0S1 überwacht
• die Funktion des Arbeitsventils 1Vn wird während des Prozesses indirekt
durch die Schalter nS1 und nS2 erkannt
• die Anhäufung unentdeckter Fehler kann zum Verlust der Sicherheitsfunktion
führen
• bei Gefährdung durch gespeicherte Energie (Druck, Masse, Feder) sind zusätz-
liche Maßnahmen erforderlich
Konstruktive Merkmale
= e
r
• Grundlegende und bewährte Sicherheitsprinzipien sowie die Anforderung der
Kategorie B sind eingehalten
• Hauptluftventil 0V1 wird durch eine Feder in die sichere Schaltstellung ge-
bracht
• Arbeitsventil nV1 hat eine gesperrte Mittelstellung (Überschneidungsfrei) mit
6 6 Federzentrierung
• die sichere Schaltstellung wird bei beiden Ventilen nach Wegnahme der Steu-
erspannung erreicht
• die Signalverarbeitung der Ventilabfragen und Überwachungen erfolgt in ei-
ner einkanaligen SPS Ansteuerung
• Steuerung EIN und Beladetür geschlossen:
– Hauptluftventil 0V1 ist geschaltet und an dem Ventilsystem liegt Span-
nung an
• Automatikbetrieb EIN und Beladetür offen:
– an Hauptluftventil 0V1 und an dem Ventilsystem liegt keine Spannung an
• Einrichtbetrieb und Schutztür mit Schlüsselschalter überbrückt:
– an Hauptluftventil 0V1 und an dem Ventilsystem liegt keine Spannung an
– die Pneumatikleitung zwischen Hauptluftventil 0V1 und Arbeitsventil nV1
ist entlüftet
– Bewegungen sind nur mit zusätzlichem Zustimmschalter möglich
– der Zustimmschalter schaltet das Hauptluftventil 0V1 und an dem Ventil-
system liegt Spannung an
– Gefährliche Bewegungen ohne Zusatzmaßnahmen mit Begründung sind
nur bei geschlossener Schutztür zulässig
Berechnung der Ausfallwahrscheinlichkeit und Lebensdauer
Geforderte Lebensdauer:
20 Jahre / 320 Tage / 24 h / 10 sek. Taktzeit (nop = 2764800 Zyklen/Jahr)
• Ventil 0V1 B
• Ventil nV1 B
= 79,2 Mio (IS12-PD)
10D
= 39,6 Mio (AV05) bzw. Ventil nV1 B
10D
= 105,8 Mio (AV03)
10D
7