Safety first

Das Konzept der funktionalen Sicherheit stellt hohe Ansprüche. Funktionale Sicherheit ist die Fähigkeit eines Systems, selbsttätig den sicheren, kontrollierten Zustand einer Anlage zu erhalten oder zu erlangen – im Normalbetrieb wie auch im Störfall. Ziel ist es, systematische Fehler zu vermeiden, zufällige Ausfälle zu erkennen und zu beherrschen und das Risiko gefährlicher Ausfälle zu begrenzen. Definiert sind die Anforderungen an die funktionale Sicherheit elektrischer, elektronischer oder programmierbarer elektronischer Systeme in der internationalen Norm IEC 61508, ergänzt in der IEC 61511 durch Regeln für verfahrenstechnische Anwendungen. Endress+Hauser liefert nicht nur die dafür nötigen Geräte und Komponenten, sondern bietet auch Wissen aus erster Hand.

Nächster Fachsymposium-Termin zum Thema SIL in Österreich:

Experten der Funktionalen Sicherheit der Firmen Endress+Hauser, HIMA, Pepperl+Fuchs und SAMSON sowie ein Experte der TÜV SÜD Industrie Service vermitteln im Fachsymposium „SIL in der Praxis“ praxisbezogenes Wissen u. a. in folgenden Themenbereichen: Sicherheitsanforderungen ermitteln, praxisgerecht realisieren und gerichtsfest dokumentieren.

Termin: 08. Oktober 2015
Ort: A-4020 Linz, Lederfabrik
Info und Anmeldung: www.sil-roadshow.de

Mehr dazu in diesem Magazin unter der Rubrik Messen & Veranstaltungen.

Was bedeutet SIL?

SIL bezeichnet die Sicherheitsanforderungsstufe (Safety Integrity Level). Stufen von SIL 1 (niedrig) bis 4 (hoch) ordnen ein, wie zuverlässig die Sicherheitsfunktionen arbeiten müssen, um Risiken für Mensch, Umwelt und Güter auf ein annehmbares Maß zu beschränken – bestenfalls auf das unvermeidbare Restrisiko. Maßgeblich dafür ist die Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ereignisses, seine möglichen Auswirkungen – bestimmt durch Ausmaß und Dauer – sowie die Möglichkeiten der Gefahrenabwehr.

Wer ist für die funktionale Sicherheit zuständig?

Verantwortlich sind die Anlagenbetreiber. Sie müssen mit einer Gefährdungs- und Risikoanalyse sämtliche Gefahren erfassen, die von ihrer Anlage ausgehen – und so ermitteln, ob und in welchem Umfang funktionale Sicherheit erforderlich ist. Dazu müssen sie das Sicherheits-Management betrachten, die Qualifikation des Personals sowie die technischen Anforderungen an das Sicherheitssystem über den gesamten Lebenszyklus. Anders als ältere Normen verlangt die IEC 61511 dafür einen quantitativen Nachweis vom Betreiber.

Wie lassen sich die technischen Anforderungen auf einer Anlage erfüllen?

Ein Sicherheitssystem setzt sich immer aus verschiedenen Komponenten zusammen – im Regelfall Steuerungselemente, Aktoren und Sensoren. Die Anforderungen an das einzelne Gerät ergeben sich aus der Architektur des gesamten Sicherheitssystems. So ist es z. B. möglich, SIL 3 zu erreichen, indem eine sicherheitsrelevante Messstelle redundant ausgelegt und mit zwei gleichartigen SIL-2-Instrumenten bestückt wird: Fällt eines der Geräte aus, liefert das andere immer noch einen Messwert. Auch Dreifach-Redundanzen sind möglich, oder die Verwendung zweier unterschiedlicher Messprinzipien.

Was bedeutet funktionale Sicherheit für die Prozessmesstechnik?

Um systematische Fehler auszuschließen, lässt die IEC 61511 prinzipiell zwei Wege offen: Hersteller müssen Geräte entweder bereits den Vorgaben der IEC 61508 entsprechend entwickeln oder deren Bewährung im Betrieb nachweisen.

Wie geht Endress+Hauser mit dem Thema um?

Endress+Hauser hat früh die Bedeutung der funktionalen Sicherheit erkannt. Das Ergebnis ist das bislang umfassendste Portfolio an sicherheitsorientierten Messgeräten für die verfahrenstechnische Industrie. 250 zertifizierte Produktlinien für Durchfluss, Füllstand, Druck, Temperatur und Flüssigkeitsanalyse stehen bereit – alle entwickelt gemäß IEC 61508, viele mit einer SIL-Einstufung von 2 oder 3.

Welche Merkmale bieten diese Messgeräte?

SIL-konforme Messgeräte zeichnen sich durch kontinuierliche Selbstüberwachung aus. Die vorgeschriebene Abnahmeprüfung kann auf Tastendruck oder mit einer Softwaresimulation gestartet werden, ohne den Sensor auszubauen. Belastbare Diagnose- und Sicherheitsparameter verlängern die Intervalle zwischen den Abnahmeprüfungen. All dies erhöht die Verfügbarkeit der Anlage und senkt die Betriebskosten.

Wie alle Endress+Hauser Geräte zeichnen sich SIL-zertifizierte Instrumente durch mechanische Integrität aus. Sie halten selbst härtesten Prozessbedingungen stand wie starken Schwingungen, extremen Drücken, hohen Temperaturen oder aggressiven Medien. Strenge Belastungstests helfen, sichere Betriebsbereiche festzulegen. Auf die Stabilität der Software ist ebenfalls Verlass. Sie ist so aufgebaut, dass unerkannte Ausfälle vermieden werden.

Welchen Aufwand treibt Endress+Hauser dafür?

Ein gutes Beispiel dafür ist der Liquiphant FailSafe. Der Füllstand-Grenzschalter arbeitet nach dem millionenfach bewährten Stimmgabel-Prinzip – allerdings nicht, wie sonst üblich, mit einem Relais, sondern einem Subsystem auf Zweileiter-Technik. Ehe nur ein einziges Gerät verkauft wurde, absolvierte der Liquiphant FailSafe mehr als 100.000 Betriebsstunden mit 500.000 Starts und 1,7 Millionen Schaltvorgängen. Der Aufwand hat sich gelohnt: Die Geräte sind bis SIL 3 zertifiziert. Die redundante Installation zweier Sonden ist nicht nötig; es genügt ein Gerät und damit ein Prozessanschluss; ein Vorteil bei anspruchsvollen Prozessen. Der Abstand zwischen den Abnahmeprüfungen kann bis zu zwölf Jahre betragen.

Wie unterstützt Endress+Hauser seine Kunden noch?

Auch bei der funktionalen Sicherheit ist wichtig, die richtige Messtechnik in der richtigen Anwendung einzusetzen. Endress+Hauser besitzt mehr als sechs Jahrzehnte Erfahrung auf diesem Gebiet, die Kunden über den gesamten Lebenszyklus der Anlage zugutekommt – von der Auswahl des geeigneten Messprinzips und der optimalen Auslegung des Geräts über die sachgemäße Installation und Inbetriebnahme bis hin zu Instandhaltung, Kalibrierung, Reparatur und Ersatz. Mit dem W@M Life Cycle Management verfügt Endress+Hauser über eine Plattform, die mit gerätebezogenen Daten und Dokumenten den Informationsfluss über den gesamten Sicherheitslebenszyklus des Systems unterstützt. Seminare zum Thema bieten allen Kunden schließlich die Möglichkeit, ihr Wissen auf den neuesten Stand zu bringen und sich mit anderen Praktikern über ihre Erfahrungen auszutauschen

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