Sicherheitsfreigaben überbrücken

[niklas.k30]

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Hallo zusammen,

wir befinden uns aktuell in der Planung eines ATEX-Rührwerks.

Die sicherheitsrelevanten Freigaben sowie Prozessfreigaben wurden bislang hardwareseitig über Sicherheitsrelais umgesetzt. Nachträglich wünscht der Kunde nun einen Schlüsselschalter, über den zwischen ATEX-Betrieb und Nicht-ATEX-Betrieb gewählt werden kann. Hintergrund ist, dass bei Anwendungen ohne ATEX-Anforderung bestimmte Prozessfreigaben nicht berücksichtigt werden sollen (z. B. Kesseldruck, Lagertemperaturen des Rührwerks usw.).

Der aktuelle Stand ist wie folgt:

• SF1 – Not-Aus Pilz an der Maschine
  Schaltet Rührwerk und Nebenaggregate ab
• SF2 – Sicherheitszuhaltung Schutzzaun
  Schaltet STO des Rührwerksmotors
• PF1 – Grenzwertüberwachung (ATEX-relevant)
  Überwachung mehrerer Sensoren, Abschaltung über STO des Rührwerksmotors

Im Nicht-ATEX-Betrieb sollen nun SF2 sowie ausgewählte Grenzwerte aus PF1 nicht wirksam sein.
Die entsprechenden Grenzwerte würden wir daher aus PF1 herauslösen und in eine separate PF2 überführen.

Da in diesem Projekt eine Standard-CPU (S7) eingesetzt wird, soll die Umschaltung rein hardwareseitig erfolgen, ohne sicherheitsgerichtete Logik in der SPS.

Ein erster Ansatz wäre, den Schlüsselschalter (2× NO) auf ein SIL-Koppelrelais zu führen und darüber die Sicherheitsrelais von SF2 und PF2 im Nicht-ATEX-Betrieb gezielt zu überbrücken.
Ehrlich gesagt überzeugt uns diese Lösung selbst noch nicht vollständig insbesondere im Hinblick auf Fehlersicherheit und normative Bewertung.

Daher unsere Frage:

• Gibt es aus eurer Sicht eine saubere, normkonforme Lösung für diese Umschaltung?
• Habt ihr Erfahrungen mit vergleichbaren Anwendungen?
• Welche Lösungen würdet ihr empfehlen?

Eine Umrüstung auf eine F-CPU ist aufgrund des Projektstands leider nicht mehr realistisch, ohne erheblichen Mehraufwand zu verursachen.

Vielen Dank vorab für eure Einschätzung.

 

[Blockmove]

Du legst einen Schlüsselschalter um und Sicherheitszuhaltung und Sensoren sind überbrückt ... Das ist aus meiner Sicht schon verdammt grenzwertig.
Für das Ausserkraftsetzen der Sicherheitszuhaltung gibt es spezielle Betriebsarten, wie z.B. Prozessbeobachten. Dafür müssen Geschwindigkeiten und / oder Kräfte reduziert sein. Eventuell kann auch ein Zustimmschalter oder eine Zweihandsteuerung in Frage kommen.
Warum müssen im nicht ATEX-Betrieb Sensoren / Grenzwerte überbrückt sein? Wenn kein Atex-Betrieb möglich ist, dann sollte doch kein Gefahrgut im Bereich vorhanden sein?

Also wenn ihr euch da nicht sicher seit, würde ich mal den TÜV kommen lassen und nen Blick drauf werfen lassen. Am besten zusammen mit dem Kunden.

 

[JSEngineering]

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Ich verstehe den Wunsch, aber: Wer stellt den sicher, dass beim Umstellen von Nicht-ATEX auf ATEX der Benutzer auch tatsächlich den Mechanismus betätigt?

Das müsste meiner Meinung nach am Prozess hängen. Und wenn man das nicht automatisch erkennen kann: Finger von lassen, dass Risiko ist zu hoch, dass ATEX gefordert ist, aber vergessen wurde, umzuschalten.

Oder: Immer ATEX, aber wenn auf die Freigabe gewartet wird, kann das mit Logging der Benutzeridentifizierung manuell übergangen werden, mit deutlichem Warnhinweis.

 

[Larry Laffer]

Eine andere Frage : was spricht überhaupt dagegen, das nicht ATEX-Produkt auch im ATEX-Betrieb zu fertigen ?
Ich würde den Auftrag komplett zurückweisen - das ist aus meiner Sicht wieder so ein Kunde, der sich über die Konsequenzen seiner Forderung nicht im Klaren ist ...

 

[niklas.k30]

Für das Ausserkraftsetzen der Sicherheitszuhaltung gibt es spezielle Betriebsarten

Die Sicherheitszuhaltung dient ausschließlich dazu, dass Personen nicht die EX-Zone betreten können. Vom Rührwerk selbst geht konstruktionsbedingt keine Gefährdung durch frei zugängliche, drehende Teile aus.

Warum müssen im nicht ATEX-Betrieb Sensoren / Grenzwerte überbrückt sein?

was spricht überhaupt dagegen, das nicht ATEX-Produkt auch im ATEX-Betrieb zu fertigen ?

Im Nicht-ATEX-Betrieb sollen erweiterte Betriebsbereiche für Temperatur, Druck, Drehzahl usw. zulässig sein, die im ATEX-Betrieb aufgrund der Zündschutzanforderungen begrenzt sind.

Immer ATEX, aber wenn auf die Freigabe gewartet wird, kann das mit Logging der Benutzeridentifizierung manuell übergangen werden, mit deutlichem Warnhinweis.

Der Ansatz gefällt mir gut, somit kann auch verhindert werden dass der Schlüsselschalter "Vergessen, ignoriert" wird...

 

[Larry Laffer]

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Im Nicht-ATEX-Betrieb sollen erweiterte Betriebsbereiche für Temperatur, Druck, Drehzahl usw. zulässig sein, die im ATEX-Betrieb aufgrund der Zündschutzanforderungen begrenzt sind.

Na ... da hast du doch genau die Antwort warum man da besser die Finger davon lassen sollte. Das wird auch durch einen 2kanaligen Schlüsselschalter nicht sicherer - und gerade bei Explosionsschutz wäre mir, das mit Anweisungen oder Meldungen zu lösen viel zu dünn ...

 

[Blockmove]

Na ... da hast du doch genau die Antwort warum man da besser die Finger davon lassen sollte. Das wird auch durch einen 2kanaligen Schlüsselschalter nicht sicherer - und gerade bei Explosionsschutz wäre mir, das mit Anweisungen oder Meldungen zu lösen viel zu dünn ...

Sehe ich auch so.
Bei den ganzen Sicherheitsthemen gilt eigentlich das TOP-Prinzip. Also Technisch - Organisatorisch - Persönlich.
Du solltest oder besser gesagt du musst eigentlich erst die möglichen technischen Maßnahmen ausschöpfen bevor du zu organisatorischen Maßnahmen greifst.
Wie bereits gesagt: Hol dir den TÜV dazu und lass dich beraten. Die sind gut bei ATEX-Themen. Wenn dir der TÜV-Sachverständige bestätigt, dass deine Lösung ok ist, dann bist du auf der sicheren Seite falls es doch Bumm macht.

 

[JSEngineering]

Na ... da hast du doch genau die Antwort warum man da besser die Finger davon lassen sollte. Das wird auch durch einen 2kanaligen Schlüsselschalter nicht sicherer - und gerade bei Explosionsschutz wäre mir, das mit Anweisungen oder Meldungen zu lösen viel zu dünn ...

war erstmal nur ein spontaner Brainstorming Gedanke, ich denke, wenn überhaupt muss das sicher im Prozess erkannt werden können. Denn es werden sich ja die Zutaten des Rezepts ändern. Also so, dass sicher keine EX Atmosphäre entstehen kann.
Aber wie Ihr schon anführt: Einfach mal jemanden fragen, der sich damit auskennt - vor allem auch mit dem Prozess. Denn ohne den zu kennen, können wir hier eh nur spekulieren.

 

[ducati]

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irgendwo müssen ja die sicheren bzw. unsicheren Komponenten herkommen, die vermischt werden. Evtl. kann mann die sicheren Komponenten irgendwie erkennen, mit RFID oder sonstwie.
Schlüsselschalter würd ich nicht unterschreiben, wenn ichs planen müsste.

Aber konkret hier wissen wir viel zu wenig.

Alternative ist manchmal/oft EX-Zonenreduzierung durch Belüftung.

Oder halt 2 Behälter/Rührwerke, einer für EX einer ohne

Am Ende ists bei Ex genauso wie bei Safety, es muss jemand planen und umsetzen, der die notwendige Ausbildung und Erfahrung hat. Bei Ex würd ich ohne Schulungen erstmal garnichts anfassen.

 

[Blockmove]

Alternative ist manchmal/oft EX-Zonenreduzierung durch Belüftung.

Und dann die Belüftung / Absaugung komplett an Extern vergeben. So dass man nur noch ein paar sichere und nicht sichere Signale über die Schnittstelle bekommt. Das Thema grenzt manchmal irgendwie an Alchemie (so zumindest mein Eindruck)

 

[Larry Laffer]

Belüftung nützt aber nichts wenn es sich hier um einen Mischer / Reaktor handelt in dem mal die und mal die Temperaturen okay sind ...

 

[ducati]

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Belüftung nützt aber nichts wenn es sich hier um einen Mischer / Reaktor handelt in dem mal die und mal die Temperaturen okay sind ...

kommt halt ziemlich konkret auf die Umstände an, ob das geht oder nicht. Bei Stäuben eher schwierig, bei Gasen einfacher...
Also den Mischer so stark durchlüften, dass keine Ex-Atmosphäre entstehen kann, also sind hohe Lager-Temperaturen immer OK.
Die Belüftung sicherheitsgerichtet überwachen, bei Ausfall Mischer abschalten.

 

[ducati]

Das Thema grenzt manchmal irgendwie an Alchemie (so zumindest mein Eindruck)

naja, wenn ein Raum immer massiv belüftet wird, kann halt keine Ex-Atmosphäre entstehen. Kommt drauf an, welches Geschisch überhaupt zündfähig ist.
Also (Al)Chemie und Zahlendreherei.

 

[rostiger Nagel]

irgendwo müssen ja die sicheren bzw. unsicheren Komponenten herkommen, die vermischt werden. Evtl. kann mann die sicheren Komponenten irgendwie erkennen, mit RFID oder sonstwie.
Schlüsselschalter würd ich nicht unterschreiben, wenn ichs planen müsste.

Wichtig ist beim RFID, das Mitlogen, wer die Sicherheitseinrichtung
überbrückt hat, damit man später auch weiß ob derjenige auch Verdampft
ist.

 

[ducati]

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Wichtig ist beim RFID, das Mitlogen, wer die Sicherheitseinrichtung
überbrückt hat, damit man später auch weiß ob derjenige auch Verdampft
ist.

Ich dachte eher, an dem Sack mit dem "Nicht-Ex-Produkt" wäre irgendwas dran, was die Temp.-Überwachung deaktiviert.
Aber wie gesagt, alles nur hypothetisch...