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Thema: Safety Lösung mit AI Modulen und EX Bereich

  1. #1
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    Moin zusammen,
    bin neu hier und hoffe auf eure Erfahrung und Hilfe.

    Ich mache gerade mein Hauptpraktikum und habe die Aufgabe mich mit Sicherheits SPS zu beschäftigen und zu prüfen, ob diese Technik eventuell in unsere Anlagen sinnvoll eingesetzt werden können.

    Ein ganz heikler Punkt ist ein Drucksensor, der in einer EX Zone direkten Kontakt mit dem Medium (Gas) hat. Zur Sicherung im Fehlerfall (Funken o.Ä) ist ein Trennschaltverstärker vor dem Sensor, der den Energieeintrag in den Sensor begrenzt, so dass es nie zu gefährlichen Zuständen kommen kann.

    Der Trennschaltverstärker schaltet dann auch bei zu hohen Drücken zwei parallele Hilfsschütze (Doppelausführung wollte der TÜV). Diese sind dann im NotAus Relaiskreis.
    Vom Trennschaltverstärker geht dann noch eine Auswertung an die SPS.

    So weit zum Ist-Zustand.

    Nun sollen am besten die Trennschaltverstärker und die NotAus Relais + Hilfschütze rausfliegen und der NotAus Kreis sowie die Auswertung der Druckaufnehmer mit einer Safety SPS gelöst werden.
    Von Siemens habe ich dezentrale wie auch zentrale Safety Lösungen gefunden. Jedoch haben die F-AI Module zum Anschluss von Messumformern zu hohe max. Ausgangswerte, die der Sensor im Fehlerfall nicht mehr verträgt und dann durchschlagen könnte.
    (Nicht gut, wenn Gas in der Nähe ist) 

    Nun meine Frage: Kennt jemand noch andere Lösungen? Ich habe bisher nur Siemens gefunden, die fehlersichere analoge Eingangskarten anbieten.

    Vielleicht gibt es sogar Ideen für ganz andere Konzepte?

    Ich hoffe ich habe den Zustand und das Problem verständlich vorgetragen.

    Grüße
    gweindir
    Zitieren Zitieren Safety Lösung mit AI Modulen und EX Bereich  

  2. #2
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    Stichwort hier ist ATEX- Alle ATEX- konformen Produkte sollten eingestetzt werden können.
    Zu überlegen wäre auch eine "entkopplung Gas- Sensor.
    Wir hatten das öfters über Membranen und Inertgas (CO2 SF6 oder ähnliches) eingesetzt. (Wir haben CO2 verwendet relativ kopstengünstig und einfach zu bekommen)
    Gruß

  3. #3
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    Ja, dass mit der Entkopplung ist sicher ein guter Ansatz. Wir messen aber nur bis zu 100mBar und haben ganz "dreckiges" Gas, welches mechanische Bauteile sehr angreifen würde. Ausserdem will die Projektleitung natürlich die kosten klein halten.
    Aber ich werde das mal im Hinterkopf behalten.

    Danke!

    Sonst noch Ideen?

  4. #4
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    Entkoppeln geht auch über eine "Beruhigungsschnecke".
    Das habe wir bei Brennern in Länder eingesetzt, in denen Druckschwankungen an der Tagesordnung waren. Von der Gasleitung
    einen Abzweig (ca 300- 400 mm) und am Ende dann die Meßeinrichtung.
    oder du schaltest VOR den Sensor eine Sicherung (Schmelzsicherung ultra schnell), diese Variante habe ich bei Schenck und FLS gesehen.
    Gruß

  5. #5
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    Was spricht dagegen, das Signal des Trennverstärkers direkt auf einen F-DI gehen zu lassen?

    - möchtest du einfach die Relais loswerden, oder wird der analoge Sollwert benötigt? Soll das Sicherheitslevel an der Anlage erhöht werden?

  6. #6
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    Zur Begrenzung der Werte brauchst du sog. Trennbarrieren, z.B.:
    http://www.stahl.de/produkte-und-sys...barrieren.html

    P+F z.B.:
    http://www.pepperl-fuchs.de/germany/...107368/107819&

    Diese Trennen Ex = Dein Sensor und nicht Ex = AI-Karte.

    Diese haben auch eine Zulassung bis SIL3, somit auch relativ sicher für deine Applikation funktionell sicher verwendwar.

    Mfg
    Manuel
    Warum denn einfach, wenn man auch Siemens einsetzen kann!

    Wer die grundlegenden Freiheiten aufgibt, um vorübergehend ein wenig Sicherheit zu bekommen, verdient weder Freiheit noch Sicherheit (B. Franklin).

  7. #7
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    Ja wir brauchen gewisse min, bzw max Werte des Druckmessgebers um damit bei Überschreitung eine Notabschaltung des Verdichters auszulösen. Das wird Momentan über einen parametrierbaren Trennschaltverstärker-->Hilfschütze--->Notausrelais ausgelöst. Ein weiteres Signal geht auch auf ein AI der SPS, aber ich glaube nur für die Visualisierung des Drucks.

    Ich könnte auch einen günstigeren nicht parametrierbaren Trenner nehmen und die Abschaltung mit den Analogwerten dann Softwaretechnisch über die F-SPS machen.

    Am liebste hätte ich aber eine Lösung ohne Trenner. Nur hat die F-AI Baugruppe, die ich bisher gefunden habe eben im schlimmsten Fall einen zu hohen Energieeintrag in den Drucksensor, so dass sich der Sensor durchschießen könnte. Folglich keinen EXi Schutz.

    Ich suche eine Lösung die möglichst wenig "Klappertechnik" hat und möglichst viel "moderne" FailSafe SPS Technik.

    Ich schaue gerade, ob es einfach andere Druckmessgeber gibt.

    Die ganze Sache wird auch überlegt, um in Zukunft höhere Sicherheitslevel zu erreichen.

    Die Idee mit der ultra schnellen Schmelzsicherung werde ich auch mal speichern. Danke dafür!

  8. #8
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    @MSB

    Ja diese Trennbarrieren haben wir auch in der Schaltung. Allerdings nur für die Druckaufnehmer, die keine Sicherheitsabschaltungen auslösen. Für die Notabschaltung gibt es sowas noch mit einstellbaren Grenzwerten und Schaltkontakten.

    Um die Umstellung auf FailSafe SPS zu begründen muss ich natürlich so viel wie möglich an teuren Bauteilen einsparen können.

  9. #9
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    Zitat Zitat von gweindir Beitrag anzeigen
    @MSB

    Ja diese Trennbarrieren haben wir auch in der Schaltung. Allerdings nur für die Druckaufnehmer, die keine Sicherheitsabschaltungen auslösen. Für die Notabschaltung gibt es sowas noch mit einstellbaren Grenzwerten und Schaltkontakten.

    Um die Umstellung auf FailSafe SPS zu begründen muss ich natürlich so viel wie möglich an teuren Bauteilen einsparen können.
    Die Trennbarrieren benötigst Du weil der Sensor wahrscheinlich ein ex(i) Signal liefert, dann kommst due um eine Trennung mit Speisetrennverstärker nicht rum . Von Siemens gibts es zwar sichere Analogeingänge aber nicht gleichzeitig für ex(i).
    Wenn der Sensor ex(d) wäre könntest du den direkt anschliessen.

    Wenn der jetzige Trennverstärker z.B. eine besondere Zulassung hat, und du den nun ersetzen willst, könnte der TÜV auch auf die Idee kommen einen zweiten Sensor einbauen zu lassen.

    Wenn ihr so wie sich das anhört einen Gasverdichter baut, ist die gefährliche Stelle nicht die wo der Sensor mit dem Gas in Berührung kommt, sondern meist im Umfeld der Sensorelektronik. Eine explosive Atmosphäre entsteht nur beim befüllen und entleeren der Leitung direkr am Sensorkopf.

    Ich setzte zum Abschalten der Verdichter immer auf konventionelle Anzeigen mit 2 Schaltwerten die jeweils den Not-Halt ausführen. Ist relativ günstig, da nur das Druckmanometer mit zwei Namurgebern und zwei Trennverstärker benötigt werden.
    „Wenn du ein Problem hast, versuche es zu lösen. Kannst du es nicht lösen, dann mache kein Problem daraus.“
    Siddhartha Gautama

  10. #10
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    Es wird wohl wirklich die Kombination mit Trennbarriere und FailSafe SPS werden. So haben wir in der Anlage auch weniger Verdrahtungsaufwand, weil auch die Sicherheitstechnik über den Profibus/Profisafe laufen kann.

    Danke für die anregenden Ideen.

    Grüße

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