O+P Fluidtechnik 3/2021

NORMEN PRODUKTE UND

NORMEN PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Tabelle 03: Gesamtbewertung des Parameters „P“ Gesamtbewertung Ein oder mehrmals Rot Kein Rot, drei oder mehrmals Orange Kein Rot, zweimal Orange, der Rest Grün Kein Rot, ein oder kein Orange, der Rest Grün Begriffsdefinition/Abkürzungen Abk. Bedeutung Erläuterung DC Diagnosedeckungsgrad Die Summe aller erkannter gefahrbringender Ausfälle im Verhältnis zur Gesamtzahl aller gefahrbringenden Ausfälle MTTF D Mittlere Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall Statistische Erwartung der mittleren Zeit bis zum gefährlichen Ausfall PL Performance Level Diskreter Level, der die Fähigkeit sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen spezifiziert PL r SRS SRP/CS PFH D CCF EMV LVL FVL SRESW SRASW P1 P2 Erforderliche Performance Level Spezifikation der Sicherheitsanforderungen Sicherheitsbezogene Teile eines Steuerungssystems Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde Fehler gemeinsamer Ursache Elektromagnetische Verträglichkeit Begrenzte Variabilität Sprache Vollständige Variablensprache Sicherheitsrelevante eingebettete Software Sicherheitsrelevante Anwendungssoftware Parameter P1 – Möglichkeit unter speziellen Konditionen Parameter P2 – Kaum möglich 2.6 ANHANG M MIT ZUSÄTZLICHEN INFORMATIONEN ZUR RISIKOREDUZIE- RUNG FÜR DAS SRS-SYSTEM (SAFETY REQUIREMENTS SPECIFICATIONS) Typische Sicherheitsfunktionen, ihre Eigenschaften und sicherheitsrelevante Parameter werden mit Anhang M der ISO/DIS 13849-1:2020 [4] in mehreren Tabellen erstmalig gelistet, wobei auch auf andere internationale Normen verwiesen wird, deren Anforderungen sich auf Sicherheitsfunktionen, Sicherheitseigenschaften oder Sicherheitsparameter beziehen. Parameter „P“ Erforderlicher Level, der die Fähigkeit sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen spezifiziert Sicherstellung, dass alle Aspekte zur Prozesssicherheit berücksichtigt werden Teile von Maschinensteuerungen, die Sicherheitsaufgaben übernehmen Berechnung der gefahrbringenden Ausfallwahrscheinlichkeit nach verwendeter Architektur (Referenzwert für den Performance Level) Ausfall verschiedener Einheiten aufgrund eines einzigen Ereignisses, wobei sich diese Ausfälle nicht gegenseitig beeinflussen Die Fähigkeit eines technischen Systems, andere Systeme nicht durch ungewollte elektrische oder elektromagnetische Effekte zu stören oder durch andere Systeme gestört zu werden Programmiersprache mit eingeschränktem Sprachumfang Programmiersprache mit uneingeschränktem Sprachumfang Software, die als Teil des Systems durch den Steuerungshersteller geliefert wird und die durch den Anwender der Maschine nicht verändert werden kann Software, die speziell für die Anwendung vom Hersteller in die Maschine implementiert wird Möglichkeit der Gefahrenvermeidung oder Schadensbegrenzung Quelle: ISO/DIS 13849-1:2020(E) [4] [8] Sehr geringe Möglichkeit der Gefahrenvermeidung oder Schadensbegrenzung P2 P2 P1 oder P2 Abhängig von der Maschine P1 2.7 ANHANG N ZUR VERMEIDUNG VON SYSTEMATISCHEN FEHLERN IM SOFTWARE-DESIGN Zur Vermeidung von systematischen Fehlern im Software Design werden mit Anhang N der ISO/DIS 13849-1:2020 [4] ab sofort Vorschläge zur Auswahl von Maßnahmen zur Fehlervermeidung für sicherheitsrelevante eingebettete Software (SRESW) oder sicherheitsrelevante Anwendungssoftware (SRASW) in Tabellen aufgeführt. Tabelle 01 zeigt eine Auswahl der Maßnahmen, welche für SRASW in “Limited Variability Language” (LVL) zu verwenden sind, und Tabelle 02 listet eine Auswahl von Maßnahmen die für SRESW & SRASW in „Full Variability Language“ (FVL) anzuwenden sind. FAZIT: Die Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls der Sicherheitsfunktionen hängt von mehreren Faktoren ab, unter anderem von der Hard- und Softwarestruktur, dem Umfang der Fehlererkennungsmechanismen [Diagnosedeckungsgrad (DC)], der Zuverlässigkeit der Komponenten [mittlere Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall (MTTF D ), Ausfall durch gemeinsame Ursache (CCF)], dem Konstruktionsprozess, der Betriebsbelastung, den Umgebungsbedingungen und den Betriebsverfahren. Die international vereinheitlichen Anforderungen gemäß dem Neuentwurf der ISO/DIS ISO/DIS 13849-1:2020 [4] zeigen Richtlinien und Detaillierungen auf, die den Hersteller, zum Beispiel von mobilen Arbeitsmaschinen, dabei unterstützen, die Maschinenrichtlinien 2006/42/EG und die EMV-Richtlinien 2014/30/EU zielführender anzuwenden, zu erfüllen, und umzusetzen. Bilder: Aufmacher: Tierney – stock.adobe.com www.xcmg-erc.com Literaturhinweis: [1] Sicherheitsnormen im neuen Konzept (O + P 3/2006) [2] DIN EN ISO 12100:2011-03 Sicherheit von Maschinen – Allgemeine Gestaltungssätze – Risikobeurteilung und Risikominderung [3] DIN EN ISO 13849-1:2016-06 Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen – Allgemeine Gestaltungssätze [4] ISO/DIS 13849-1:2020(E) Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen – Allgemeine Gestaltungssätze [5] DIN EN ISO 13849-2:2013 Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen - Validierung [6] IEC 61000-6-2:2016-08 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ‒ Teil 6-2: Fachgrundnormen - Störfestigkeitsnorm für Industriebereiche [7] IEC 61000-6-7:201-12 5 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ‒ Teil 6-7: Fachgrundnormen - Störfestigkeitsanforderungen an Geräte und Einrichtungen, die zur Durchführung von Funktionen in sicherheitsbezogenen Systemen (funktionale Sicherheit) an industriellen Standorten vorgesehen sind [8] Revision der ISO 13849-1 Fachveranstaltung Maschinen Dr. Michael Huelke, Michael Hauke, Bamberg, 11. Juli 2019 42 O+P Fluidtechnik 2021/03 www.oup-fluidtechnik.de

KOMPRESSOREN ENERGIESPAREN MIT SERVOTECHNIK Einsparung von Energie bei Druckluftkompressoren und die damit verbundene Senkung der Betriebskosten in Industrieunternehmen ist aktuell ein häufig genanntes Ziel bei pneumatischen Systemen. Servokompressoren können in diesem Fall gute Dienste im Vergleich zu Start-Stopp Kompressoren bzw. Asynchronmotoren leisten. Druckluftkompressoren werden in vielen Industriezweigen in der Produktion eingesetzt. Sie liefern pneumatische Energie für druckluftbetriebene Werkzeuge und Maschinen. Häufig sind diese rund um die Uhr im Einsatz und benötigen dementsprechend Energie. Doch Energie kostet Geld – ein Grund für viele Unternehmen, an dieser Stelle energiesparende Kompressoren einzusetzen. Mit der innovativen Servo Serie der Firma Wendel Kompressoren können Industrieunternehmen jetzt ungeahnte Einsparungen erzielen. Die Firma Wendel Kompressoren ist seit 2019 auf dem deutschen Markt und vertreibt Industriekompressoren. Produziert wird in der Türkei bei einem Unternehmen mit über 50 Jahren Erfahrung im Kompressorbau. Wendel hat Kompressoren für nahezu jeden Anwendungsbereich im Produktportfolio. Mit dem, in Zusammenarbeit mit Inovance eigens entwickelten Servokompressor, gehört Wendel allerdings zu den Vorreitern in Europa. Der Kompressor bietet laut Hersteller im Vergleich zu den meisten Kompressorarten ein Energieeinsparungspotenzial von bis zu 40 % und ist aufgrund dessen auch BAFA förderfähig. zielt – mit nur einem Umrichter. In der gemeinsamen Entwicklung mit Wendel Kompressoren, wurden Motor, Lüftung und Frequenzumrichter perfekt aufeinander abgestimmt und die Steuerung über ein Touchpad einfach und übersichtlich gestaltet. Der „3-in-1“ Umrichter CP700 von Inovance wurde speziell für Druckluftkompressoren entwickelt. Er beinhaltet alle Anschlüsse für beispielsweise Hauptantrieb (synchron oder asynchron), Fremdkühler, Ölkühler, Drucksensor, Temperatursensor und Magnetventil. „Durch den Inovance Umrichter entfällt die komplette Elektrik im Schaltschrank. Die Bedienung erfolgt über die sehr übersichtliche Touch Pad Steuerung IT 6000. Es gibt nur noch den Umrichter und den Hauptstromanschluss“ so Dieter Hermanns, Geschäftsführer von Wendel Kompressoren. Bilder: Inovance www.inovance.eu LUFTGEKÜHLTER PERMANENT-MAGNET-MOTOR Besonderes Merkmal des Servokompressors ist der luftgekühlte Permanent-Magnet-Motor in Kombination mit dem Steuerungssystem von Inovance. Bei diesem System steuert der Frequenzumrichter CP700 Motoren und Lüfter so, dass diese in ihren Optimalbereichen arbeiten. Der CP700 von Inovance ist zudem in der Lage zwei Antriebsmotoren bzw. Antriebsmotor und Lüfter gleichzeitig zu regeln. Somit wird eine bestmögliche Energieeinsparung er- POINTIERT SERVOTECHNIK SPART ENERGIE KOMPRESS0RMOTOR UND LÜFTER AM SELBEN UMRICHTER Autor: Daniel Hochrein, Sales Manager, Inovance Technology Europe, Pleidelsheim www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2021/03 43