Berechnung der SiFuen mit Sistema o.Ä.

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Also ich finde, diese ganzen Bedingungen der Norm können in der Praxis gar nicht eingehalten werden. Es gibt ja auch alle möglichen verschiedenen Hydraulikbauteile und die Komplexität steigt.

Naja, ich kann es nicht ändern.

Hallo Tommi,
warum sollte dies so sein, die Hydraulischen und auch Pneumatischen Gefährdungsstellen weisen ein Risiko auf welches oft nicht geringer ist als dass von Elektrisch Angetriebenen Motoren. Ist ein Umrichter mit STO weniger komplex? Die Fluidtechnik hat man lange Jahre einfach unter den Tisch fallen lassen und die Elektrik hoch sicher gestaltet, nun merkt man huch da sind ja Gefährdungen die mit höheren Kategorien gemindert werden müssen. Also eine sichere Hydraulik ist sehr wohl möglich und es gibt da einige Beispiele.
Die Elektrofraktion war hier schon sehr viel weiter!
Das alles kocht jetzt hoch da man endlich beginnt eine Risikobeurteilung zumachen und dann eben diese Gefährdungen findet. Und dann setzt man sich hin und will mit der Sistema eine Architektur von z.B. Kategorie 3 eingeben hat aber nur einen Kanal, sprich ein Ventil. Geht nicht! Was denkst Du wie oft ich schon solche Diskusionen geführt habe, die Elektriker sagen wir sind Grün dann kommt der Fluidtechniker mit seiner maximalen Kategorie 1 und sagt das haben wir schon immer so gemacht. Dann komme ich und muss Ihm sagen dann war das schon immer falsch, denn in der EN 954-1 war dies auch schon gefordert.
 
Guten Morgen, Dieter,

genau, und dann geben sich die Hydrauliker einfach 150 Jahre,
alles ist gut und die Elektriker können sich weiter Gedanken machen.

So kommt das rüber. Im "Kleingedruckten" der Norm stehen zwar alle
möglichen Bedingungen, aber wer liesst die schon außer Dir :ROFLMAO:,
geschweige denn, wer kann sie einhalten.

Und bzgl. der Beispielschaltungen des BIA-Reports, ich kenne keinen
Hydrauliker, welcher die kennt.

Ich versuche immer, die sichere Steuerungstechnik mit dem
mechatronischen Auge zu betrachten und die Fluidtechniker immer
wieder zu überzeugen, dass sie sich damit beschäftigen müssen.

Manchmal gelingt das auch. Mal sehen, wie die nächsten Anlagen, die
angeboten werden, aussehen.

Schönen Tag
Tommi
 
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Hallo Tommi,
ich würde an Deiner Stelle immer eine Risikobeurteilung fordern und auch das Sicherheitskonzept mit PL Berechnung in den Vertrag schreiben, wenn jetzt der Maschinenbauer sagt das kostet aber mehr dann hast Du sehr gute Karten dies abzuwehren da er es sowieso machen muss.
 
Na ja die 150 Jahre für Hydraulik sollen auf Studien der Berufsgenossenschaften beruhen. Da Auch Bosch-Rexroth mit wenigen Ausnahmen die 150 Jahre Mttfd angibt, sollte das verlässlich sein.

Ich kenne keinen Fall bei unserem Großbetrieb, dass es wegen verschleißbedingtem Ausfall zum sicherheitsrelevanten Versagen eines Hydraulikventiles gekommen wäre. Bei der Hydraulik habe ich eher systematische Fehler festgestellt wie: eine sicher reduzierte Geschwindigkeit wird über einen Bypass realisiert, die Umschaltung erfolgt aber ohne jede Überwachung; fehlender Filter vor dem Ventil führte zum Einzug eines Putzlappens, Einsatz eines Prop-Ventils ohne positive Überdeckung führt zum langsamen Absinken einen Schlittens, zu schwach dimensionierte Kontaktvervielfältigung hat verschweißte Kontakte...)

Wenn man den allgemeinen Maschinenbau betrachtet, ist eine sichere (Elektro)Hydraulik nicht schwer zu realisieren, wenn man programmierbare Sicherheitsschaltgeräte einsetzt. Wir versuchen bei Maschinen mit vielen pneumatischen Bewegungen sichere Zuschaltkombinationen zu nehmen (druckloser Umlauf + Druckschalter, Sperrventil mit Stellungsüberwachung + zusätzlich alle Schaltspannungen der Betätigungsventile raus + Pumpennnothalt bei Nichtschalten des Rückführkreises); pressenähnliche Maschinen bekommen für den Hauptzylinder immer das gleiche Design Industriesicherheitsblock nach Schaltungsbeispiel von Rosch-Rexroth in 2-3 Baugrößen; Zuschalthydrauliken werden teils auch nur mit den Betätigungsventilen + elektrischem Stillsetzen der Pumpe sicher stillgesetzt. Nach meiner Erfahrung ist es schwer, bei einem 2-kanaligen Hydrauliksystem bei der Berechnung nicht auf einen PL=e zu kommen.
Rein hydraulische Schaltungen setzen wir allerdings nicht ein.

Gruss Andreas
 
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Hallo,
also wenn Du pumpenseitig einen Grobfilter hast, kannst Du schon mal einen Fehlerausschluss für Leckagen durch das Eindringen grober Fremdkörper machen, die zu ggf. massiven Leckagen führen könnten

Was nun noch übrig bleibt sind Leckagen, die mit hoher Wahrscheinlichkeit zu sehr langsamen Bewegungen führen werden, die eine Reaktion des Werkers erlauben & den Fehler erkennen lassen und oft auch eine Weiterarbeit verhindern, weil sich z.B. ein Werkstück nicht mehr einlegen lässt.

Durch das Verlassen der Endlage des Zylinders bzw. durch einen Fehler im Wegmeßsystem des Zylinders erkannt werden und über die SPS erkannt werden. Die Maschine geht dann auf Energie aus und schaltet die Pumpe ab.

In einigen besonders kritischen Fällen ergreife ich Zusatzmaßnahmen wie
- Endlagenverriegelung oder hydraulische Klemmung (z.B. bei sehr schweren Brücken, die allein durch ihre Masse gefährlich sind, auch wenn sie nur langsam abbsinken)
- bei hydraulischen Werkzeugspannern an pressenähnlichen Maschine wird der Hydraulikzylinder in der Endlage noch mal mit einem pneumatischen Riegel blockiert; hier hat es schon den Fall eines unbeabsichtigten Werkzeugabwurfes gegeben, da wir anfangs zwar Sitzventile hatten, aber keinen drucklosen Umlauf realisiert hatten. Nun sind Sitzventile zwar zielmlich dicht, aber über einige Stunden kann es vor allem einen kleinen Zylinder eben doch verfahren...

Also ganz ausser Acht lassen kann man die Leckagen auch nicht....
Gruss Andreas
 
Also ganz ausser Acht lassen kann man die Leckagen auch nicht....
Gruss Andreas

Hallo,

danke für Deinen Beitrag, ich meinte aber auch Fehler durch nicht
fachgerechten Anschluss von Schlauchleitungen. Als wir vor 8 Jahren
die ersten "größeren" Hydraulikanlagen bekamen (Hydroforming),
haben wir zweimal ziemlich viel Glück gehabt, bevor sich dem Thema
ausreichend angemessen gewidmet wurde. Ich bin der Meinung, daß man bei pneumatischer oder hydraulischer Installation mehr falsch machen kann als bei Elektrotechnik, insbesondere, weil man sich fast immer im Leistungskreis bewegt.

Was sagst Du dazu?

Gruß
Tommi
 
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Die einfachste Möglichkeit, Schlauchversagen zu verhindern ist gar keine Schläuche zu verwenden. Sobald ein Schlauch dazwischen ist, kann dieser auch aus der Verpressung rutschen. Das passiert bei uns gelegentlich bei der Inbetriebnahme trotz voheriger Sichtkontrolle. Kein Schlauch heisst entweder Festverrohrung zwischen Zylinder und Ventil oder das Ventil direkt am Zylinder anbauen. Bei Pneumatik ist das übliche Vorgehen eine im Zylinder eingeschraubtes entsperrbares Rückschlagventil. Bei pressenähnlichen Maschinen haben wir immer ein Vorspannventil, was bei Druckabfall schließt. Bei Großzylindern nehmen wir welche mit doppelter Zylinderdichtung (aber eher weil uns abtropfendes Öl bei unseren Produkten schaden würde), hilft aber auch gegen eventuelle Zylinderleckage.
Man kann auch mit dem Betätigungsruck über ein Oder-Ventil eine hydraulische Klemmung öffnen. Bricht der Druck ein, schließt die Klemmung durch Federkraft.
Bei Baumaschinen scheint man solche Fehler auch durch organisatorische Maßnahmen wie Aufenthaltsverbote unter der angehobenen Masse abzufangen, da es kaum praktikabel ist einen Baggerarm an den Gelenken fest zu verrohren...
Gruss Andreas
 
Hallo Andreas,

vielen Dank für Deine ausführlichen Antworten. Ich werde mir
den Inhalt in der Firma mal genau ansehen, mit Schaltbildern
vergleichen und mit Kollegen diskutieren. Ein Input von extern
ist immer mal gut.

Ich melde dann nochmal dazu, kann aber 2-3 Wochen dauern,
weil ich noch Urlaub habe.

Schönen Sonntag noch. :s12:

Gruß
Tommi
 
Hallo Kollegen,

ich war eine Woche im Urlaub und musste die Woche auch mal Recherchen für die Arbeit außen vor lassen, sonst werd ich irgendwann verrückt.

Zu Safetys Rückfrage: Ich kommen auf einen PLr=c.
Die Schaltung steht ja aber schon und wird wahrscheinlich mehr erreichen.
 
Hallo Safety,

+24V auf die beiden Eingänge des ersten PSEN CODE. Dann zweikanalig durch insgesamt fünf PSEN CODE, danach zweikanalig durch vier Not-Halt-Schlagtaster und dann in das Sicherheitsschaltgerät auf 12 und 22. Das ist soweit wie von Pilz vorgegeben.

Auf der Lastseite des Sicherheitsrelais (Pnoz S4) und dessen Erweiterungsbaustein (Pnoz S7) habe ich zwei Freigabepfade für die zwei Lastschütze genommen, zwei Freigabepfade für die zwei Enable-Signale des Festo MS6-SV und einen Pfad, mit dem ich noch die 24VDC für die SPS-Baugruppe wegnehme, die die Drehstrommotorschütze ansteuert.

Wiedereinschalten des Sicherheitsrelais durch Taster im Rückführkreis der Lastschütze.
 
+24V auf die beiden Eingänge des ersten PSEN CODE. Dann zweikanalig durch insgesamt fünf PSEN CODE, danach zweikanalig durch vier Not-Halt-Schlagtaster und dann in das Sicherheitsschaltgerät auf 12 und 22. Das ist soweit wie von Pilz vorgegeben.

Auf der Lastseite des Sicherheitsrelais (Pnoz S4) und dessen Erweiterungsbaustein (Pnoz S7) habe ich zwei Freigabepfade für die zwei Lastschütze genommen, zwei Freigabepfade für die zwei Enable-Signale des Festo MS6-SV und einen Pfad, mit dem ich noch die 24VDC für die SPS-Baugruppe wegnehme, die die Drehstrommotorschütze ansteuert.

Wiedereinschalten des Sicherheitsrelais durch Taster im Rückführkreis der Lastschütze.

Zu Safetys Rückfrage: Ich kommen auf einen PLr=c.
Die Schaltung steht ja aber schon und wird wahrscheinlich mehr erreichen.

Also jetzt haben wir unser Maß zur Risikominderung und das Qualitätskriterium für die Sicherheitsfunktion, den Sollwert für die SF.

Jetzt sieht man sich zunächst mal an mit welcher Kategorie wir diese SF realisieren können.
Wo machen wir dies, in der Norm DIN EN ISO 13849-1 das Säulendiagramm auf Seite 26.
Was sehen wir da, die unterste Kategorie die wir anwenden können ist die Kategorie 1.
Was müssen wir jetzt bei der Kategorie 1 erfüllen, DIN EN ISO 13849-1 Seite 40.
Es ist also eine Architektur die einen Funktionskanal hat, welche Anforderungen ergeben sich jetzt.
Produkte: Übereinstimmung mit zutreffenden Normen
Anwendung Grundlegende Sicherheitsprinzipien
Anwendung Bewährter Sicherheitsprinzipien
Verwendung Bewährter Bauteile
MTTFd muss hoch sein
DCavg nicht relevant
CCF nicht relevant

Was sind Grundlegende und Bewährte Sicherheitsprinzipien?
Was sind jetzt bewährte Bauteile?
DIN EN ISO 13849-2
Anhang A-D

Mal ein Beispiel was ein Bewährtes Hauptschütz für eine Kategorie 1 ist.
Wo stehe das?
Ich benutze hier schon den Normenentwurf der DIN EN ISO 13849-2:2010
Anhang D .4 Tabelle D.3
Hauptschütz
Nur bewährt, wenn:
a) andere Einflüsse berücksichtigt sind,
z. B. Schwingung, und
b) Ausfall durch geeignete Verfahren
vermieden ist, z. B. Überdimensionierung
(siehe Tabelle D.2), und
c) der Strom zur Last durch eine
thermische Schutzeinrichtung
begrenzt ist und
d) die Schaltungen mit einer Sicherung
gegen Überlastungen geschützt
werden.
ANMERKUNG Fehlerausschluss ist nicht
möglich.

Jetzt müssen wir noch sehen was eine Überdimensionierung bedeutet, Tabelle D.2:

Bauteile, die in Schutzschaltkreisen angewendet werden, sollten unterlastet
werden, z. B. durch:
- den Strom, der durch die Schaltkontakte geleitet wird, und der weniger
als die Hälfte des Strom-Nennwertes betragen sollte;
- die Schaltfrequenz der Bauteile, die weniger als die Hälfte des
Schaltfrequenz-Nennwertes betragen sollte und
- die Gesamtanzahl der erwarteten Schaltungen, die zehnmal kleiner ist als
die Anzahl der Schaltungen, für die diese elektrische Einrichtung
ausgelegt ist.
ANMERKUNG Unterbelastung kann von der sinnvollen Gestaltung abhängen.

Jetzt können wir in die technische Realisierung gehen alle Datenblätter, Zertifikate und Baumusterprüfungen der verwendeten Bauteile zusammentragen.

Also in Deinem Fall habt Ihr eine Schaltung gewählt die ein höheres Risiko mindern könnte.
Dazu morgen mehr.
 
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Bis jetzt komme ich noch mit.
Die Normen hab ich immer noch nicht, aber das erwähnte Säulendiagramm ist wohl das vom Sistema-Icon.
Ich würde die Schaltung doch gern für zwei Kanäle dokumentieren, auch wenn hier vielleicht einer reichen würde.

Überdimensionierung ist gegeben (Leistungsschütze Faktor 10, Motorschutzschalter und LSS, keine Vibration usw)

Vielen Dank schon bis hierhin. Ich mag deinen Erklärstil! Vielleicht darf ich ja mal wieder auf ein Seminar, dann behalt ich natürlich deinen Arbeitgeber im Auge.
Wenn wir diesen auch wahrscheinlich vorläufig nicht im Bau einsetzen werden. Die Kunden sagen bei uns an, was sie haben wollen. Und das war bisher immer P, S oder Sch.

Die Daten habe ich zusammengetragen:
Kenndaten Schütze:
Anzunehmen B10d = 2.000.000 ?

Kenndaten S4 aus Datenblatt:
PLe, SIL3, Kat4, PFH=2,31*10^-9; PFD=2,03x10^-6, tM= 20 Jahre
Kontaktlebensdauer DC13 (DC-Magnetspulen): 300.000 bei Inenn(5A), 3.000.000 bei 0,1*Inenn.

Kenndaten S7 aus Datenblatt:
Wie S4.
60.000 Schaltspiele bei 5A DC13, 350.000 bei 0,5A DC13. (An das S7 sind nur 1 Schütz pro Freigabepfad angeschlossen).

Bei Kombination aus S4 und S7 sind immer noch PLe und SIL3 möglich (laut Pnoz Sigma Application Manual).

Kenndaten Türschalter:
PLe, SIL3, Kat4. PFH=2,62*10^-9; PFD = 7,68*10^-5; tM= 20 Jahre.
Selbstüberwachung auf gleichzeitiges Einschalten der beiden Eingänge. Reihenschaltung ausdrücklich erlaubt (Betriebsanleitung; Fa. Pilz Hotline).

Not-Halt-Taster
B10d nach 13849-1: 100.000
Angenommen 1 Betätigung pro Woche (übertrieben).
MTTFd = B10d / (0,1*nop) = 100.000 / (0,1*52) = 19.230 Jahre = high.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,
nach groben Überfliegen scheinen wie so oft die Lastschütze der Schwachpunkt zu sein. 2 Mio B10d ist nicht so arg viel....Siemens gibt z.B. für seine 3RT.. Schütze einen B10 von 1 Mio / B10d=1,33 Mio an. Siemens verfügt aber in der Schaltgeräteentwicklung über weitergehende Tabellen. Diese geben bei Überdimensionierung deutlich höhere Werte, bis 10 Mio/13 Mio an. Z.b. bei den 4kW-ASchützen BG00 sind bis 3,2 A Belastung möglich um einen derart hohen B10 anzunehmen. Da Siemens diese Tabelle aber nicht offiziell rausrückt, muss man konkret anfragen mit Schütztyp, Lastfall und Belastung. Lohnt bei Serienmaschinen in jedem Fall...
Alternative sind bis 9 A auch sichere Halbleiterschütze, die einzigen die ich persönlich kenne, sind von Phoenix, erreichen bis Pl=e. Lohnt vor allem bei Drehstromantrieben, da ich statt Motorschutzschalter, Wendeschaltung, Sicherheitsschütz(en) nur noch 1 bauteil brauche.

Gruss Andreas
 
Ich habe 4kW Schütze und dahinter 0,3kW AC-3. Also wenn das nicht reicht, dann habe ich jeden Glauben in die Elektrotechnik verloren.
Eingriff durch die Türen nur bei Störungen, nicht im normalen Ablauf. Also sagen wir mal, 20x pro Tag. Das macht bei 1 Mio Zyklen 130 Jahre.
 
Hallo Freunde,

ich beschäftige mich gerade wieder mit dem Thema und es ist noch eine Frage aufgetaucht.

Ich will die Not-Halt-Funktion wie in BGIA Rep. Beispiel 29 übernehmen.

In der Beispieldatei ist für die Not-Halt-Taster unter MTTFd "Fehlerausschluss" angewählt.

Welche Bedingungen müssen erfüllt sein, damit ich das machen kann?

Außerdem ist unter "Kategorie" die Kat 1 ausgewählt, obwohl es ein zweikanaliges PLe System ist. Ist das falsch ausgewählt?

vielen Dank.
 
Ist das falsch ausgewählt?

Hallo,

also für mich ist Beispiel 29 eine astreine Kat.3-Schaltung. Der Input ist
zweikanalig, das Blockschaltbild passt dann nicht.
Man weiß ja auch nicht, was im K1 abgeht. Davon hängt u.a. PLe ab.

Fehlerauschluss gibt es für die Mechanik der NOT-HALT Taster und für
den Kontakt selbst. Das sind Annahmen in diesem Beispiel, kommt auf
Deine Schalter an.
Bei einer Reihenschaltung würde ich aber kein PLe geben!

Für mich: Kat.3, PLd

Gruß
Tommi

PS: wir reden von Beispiel 29 auf den Seiten 172-173, oder?
 
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