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Functional safety for SIPART PS2 FF

A5E00489774-02, 10/2013

①

Input: Supply air

⑦

Restrictor Y1

②

Output: Actuating pressure Y1

⑧

Restrictor Y2

③

Display

⑨

Friction clutch adjustment wheel

④

Output: Actuating pressure Y2

⑩

Connecting terminals of option modules

⑤

Buttons

⑪

Connecting terminals of basic device

⑥

Transmission ratio selector

⑫

Safety catch

for double-acting actuators

only possible when positioner is open

Figure A-2 View of positioner in flameproof enclosure

Содержание SIPART PS2 FF

Страница 1: ...zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits und Warnhinweise Qualifiziertes Personal ist auf G...

Страница 2: ...sich dabei um einfach wirkende Stellungsregler zum Anbau an pneumatischen Antrieben mit Federrückstellung Der Stellungsregler entlüftet auf Anforderung oder im Fehlerfall den Ventilantrieb der damit das Ventil in die vorgegebene Sicherheitsstellung bringt Diese Stellungsregler erfüllen folgende Anforderung Funktionale Sicherheit bis SIL 2 nach IEC 61508 bzw IEC 61511 für sicheres Entlüften Siehe a...

Страница 3: ...F Seite 6 Sicherheitsbezogenes System im einkanaligen Betrieb SIL 2 Bild 2 1 Sicherheitsbezogenes System im einkanaligen Betrieb Messumformer Automatisierungssystem und Aktor bilden zusammen ein sicherheitsbezogenes System das eine Sicherheitsfunktion ausführt Der Messumformer erzeugt einen prozessbezogenen Messwert der zum Automatisierungssystem übertragen wird Das Automatisierungssystem überwach...

Страница 4: ...per auf der Grundelektronik Im Auslieferungszustand ist die Sicherheitsfunktion nicht aktiviert der Jumper steckt auf Position Normal Normal bedeutet ohne Sicherheitsfunktion kein Entlüften des angeschlossenen Antriebs Um die Sicherheitsfunktion zu aktivieren gehen Sie wie folgt vor Stecken Sie den Jumper auf die linke Position in Richtung zu den Klemmen Auf dem Anschlussbild das auf der Baugruppe...

Страница 5: ...chaltung Klemmen 81 und 82 wird von einem sicheren System generiert welches mindestens SIL 2 erfüllt Der LOW Pegel beträgt maximal 4 5 V an den Eingangsklemmen Der angeschlossene Antrieb muss einfach wirkend sein und durch Federkraft im folgenden Fall das Ventil in die sichere Endlage bringen Bei einem Kammerdruck Y1 Anschluss bis zu ein Drittel des maximal verfügbaren Zuluftdrucks Pz Anschluss De...

Страница 6: ...Einheit 100 Hübe d h der Weg zwischen 0 und 100 und zurück Der Wert wird alle 15 Minuten in einen nicht flüchtigen Speicher geschrieben Er lässt sich mit der Inkrement Taste auf null setzen 2 CHDIR Anzahl Richtungsänderungen Kommunikationsobjekt NUMBER_DIRECTION_CHANGE Im Regler wird jede aus der Totzone herausgehende Richtungsänderung notiert und zur Anzahl der Richtungsänderungen aufaddiert Der ...

Страница 7: ...de werden im Display angezeigt OFF Die Partial Stroke Test Funktion ist im Konfigurationsmenü deaktiviert FdIni Failed PST Initialization Die Partial Stroke Test Referenzsprungzeitmessung ist fehlgeschlagen notSt No Test Es wurde noch kein Partial Stroke Test durchgeführt gemessene Sprungzeit in Sekunden Der letzte Partial Stroke Test wurde erfolgreich durchgeführt SdtSt Stopped Test Der letzte Pa...

Страница 8: ...tionsmenü deaktiviert ist wird OFF angezeigt 17 ZERO Nullpunktverschiebung Kommunikationsobjekt ZERO_VALUE Anzeige der aktuellen Verschiebung des unteren Hartanschlags gegenüber seinem Initialisierungswert Voraussetzung der Ermittlung ist die Aktivierung der Dichtschließfunktion unten Parameter YCLS im Konfigurationsmenü Falls die zu Grunde liegende Funktion im Konfigurationsmenü deaktiviert ist w...

Страница 9: ...te entsprechen entweder dem manuell eingestellten Wert des Parameters DEBA oder dem automatisch vom Gerät adaptierten Wert wenn DEBA auf Auto eingestellt wurde 26 SSUP Langsamgangzone auf Kommunikationsobjekt SERVO_GAIN_UP Dieser Parameter ist für Spezialanwendungen einstellbar 27 SSDN Langsamgangzone zu Kommunikationsobjekt SERVO_GAIN_DOWN Die Langsamgangzone ist der Bereich des Reglers in dem pu...

Страница 10: ...den Antrieb Im Ventilblock befinden sich zwei Vorsteuerventile Die charakteristische Lebensdauer des Ventilblocks ist belastungsabhängig Sie beträgt durchschnittlich ca 200 Millionen Schaltspiele für jedes der beiden Vorsteuerventile bei symmetrischer Beanspruchung Die Anzahl der Ansteuervorgänge der Schaltspiele dient der Beurteilung der Schalthäufigkeit des Ventilblocks Zählvorgang bei einfach w...

Страница 11: ...0 50 70 90 95 5 10 30 50 70 90 95 Einteilung der Stellbereiche Die 8 Betriebsstundenzähler können Sie durch Drücken der Inkrement Taste für mindestens 5 Sekunden gemeinsam auf null setzen TIPP Da die Stellbereiche am Ende des Diagnosemenüs angeordnet sind drücken Sie zusätzlich zur Betriebsartentaste die Dekrement Taste mehrmals So erreichen Sie schnell die Diagnosenummern Hinweis Alle Diagnosewer...

Страница 12: ...el Y2 1 Display Verstellrad Rutschkupplung Ausgang Stelldruck Y2 1 Anschlussklemmen Optionsmodule Tasten Anschlussklemmen Grundgerät Getriebeübersetzungsumschalter 2 Deckelsicherung 1 bei doppelt wirkenden Antrieben 2 nur bei geöffneten Stellungsregler möglich Bild A 2 Ansicht des Stellungsreglers im druckfesten Gehäuse ...

Страница 13: ...1 stehen Initialisierung aus Endlage gestartet und Reaktionszeit von max 1 min nicht abgewartet Netzdruck nicht angeschlossen oder zu gering Bis zu 1 min Wartezeit erforderlich Initialisierung nicht aus Endlage starten Netzdruck sicherstellen Stellungsregler bleibt im RUN 2 stehen Getriebeübersetzungsumschalter und Parameter 2 YAGL sowie realer Hub stimmen nicht überein Hub auf Hebel falsch einges...

Страница 14: ... nicht oder nur in einer Richtung bewegen Feuchtigkeit im Ventilblock Piezoventil schaltet nicht Es ist auch kein leises Klicken hörbar wenn im Handbetrieb auf Taste oder gedrückt wird Schraube zwischen Abdeckhaube und Ventilblock nicht fest angezogen oder Haube verklemmt Schraube festziehen evtl Verklemmung beseitigen Schmutz Späne Partikel im Ventilblock Reparatur oder Neugerät integrierte Feins...

Страница 15: ...siehe oben Siehe oben Fehlertabelle 3 A 3 5 Abhilfemaßnahmen Tabelle 4 Fehlerbild Symptomatik Mögliche Ursache n Abhilfemaßnahmen Im stationären Automatikbetrieb konstanter Sollwert und im Handbetrieb schalten beide Piezoventile ständig abwechselnd Antrieb pendelt um einen Mittelwert Haftreibung der Stopfbuchse von Armatur bzw Antrieb zu groß Haftreibung reduzieren oder Totzone von Stellungsregler...

Страница 16: ...ällt total aus auch keine Darstellung im Display Elektrische Hilfsenergie nicht ausreichend Elektrische Hilfsenergie überprüfen Bei sehr hoher Dauerbeanspruchung durch Vibrationen Schwingungen Können sich Schrauben der elektrischen Anschlussklemmen lösen Können elektrische Anschlussklemmen und oder elektronische Bauelemente losgerüttelt werden Schrauben festziehen und mit Siegellack sichern Repara...

Страница 17: ...len MTTR Mean Time To Restoration Mittlere Zeitdauer zwischen dem Auftreten eines Fehlers in einem Gerät oder System und der Wiederherstellung PFD Probability of Dangerous Failure on Demand Wahrscheinlichkeit Gefahr bringender Ausfälle einer Sicherheitsfunktion im Anforderungsfall PFDAVG Average Probability of Dangerous Failure on Demand Mittlere Wahrscheinlichkeit Gefahr bringender Ausfälle einer...

Страница 18: ...em Wahrscheinlichkeitsbereich für das Versagen einer Sicherheitsfunktion Je höher der SIL des sicherheitsbezogenen Systems ist desto höher ist die Wahrscheinlichkeit dass die geforderte Sicherheitsfunktion funktioniert Der erreichbare SIL wird durch folgende sicherheitstechnischen Kenndaten bestimmt Mittlere Wahrscheinlichkeit Gefahr bringender Ausfälle einer Sicherheitsfunktion im Anforderungsfal...

Страница 19: ...e a warning relating to property damage Qualified Personnel The product system described in this documentation may be operated only by personnel qualified for the specific task in accordance with the relevant documentation in particular its warning notices and safety instructions Qualified personnel are those who based on their training and experience are capable of identifying risks and avoiding ...

Страница 20: ...sitioners for mounting on pneumatic actuators with spring return The positioner automatically depressurizes the valve actuator on demand or in case of faults which thus switches the valve to the specified safety position This positioner meets the following requirement Functional safety up to SIL 2 in accordance with IEC 61508 or IEC 61511 for safe venting See also Functional safety in process inst...

Страница 21: ...ted system in single channel operation SIL 2 Figure 2 1 Safety instrumented system in single channel operation The combination of transmitter automation system and final controlling element forms a safety instrumented system that performs a safety function The transmitter generates a process related measured value that is transferred to the automation system The automation system monitors this mea...

Страница 22: ...c electronics The safety function is not activated in the delivered state the Jumper is in the Normal position Normal means Without safety function no depressurizing of the connected actuator To activate the safety function proceed as follows Insert the Jumper in the left position facing the terminals This corresponds to the position Shut Down enabled on the wiring diagram present on the module co...

Страница 23: ...ions leading to an increased dynamic pressure In particular a silencer is only allowed if icing or other contamination is ruled out The restrictor in the Y1 circuit may not be completely closed during operation The auxiliary pneumatic power is free of oil water and dirt in line with DIN ISO 8573 1 maximum class 2 The average temperature viewed over a long period is 40 C Fault rates are calculated ...

Страница 24: ...larms 1 Communication object NUMBER_ALARMS_1 5 A2CNT number of alarms 2 Communication object NUMBER_ALARMS_2 The response of alarms 1 and 2 is counted using these two counters Activation of alarms using the AFCT parameter is a requirement for this see below The counters can be set to zero using the increment button 6 HOURS operating hours Communication object RB HOURS The runtime meter is incremen...

Страница 25: ...stroke test A manual partial stroke test is not started Strt start A manual partial stroke test is started five seconds after pressing the button StoP stop The current partial stroke test is interrupted 12 PRPST time since last partial stroke test Communication object PST PST_PREV_TIME The time in days elapsed since the last partial stroke test is displayed here In addition the following status me...

Страница 26: ... determination is activation of the Tight closing function OPEN YCLS parameter in the configuration menu If the underlying function is deactivated in the configuration menu OFF is displayed 19 PAVG position average Communication object POS_AVG_VALUE The last calculated comparison average is displayed here The following status messages are also available OFF The underlying function is deactivated i...

Страница 27: ...set for special applications 27 SSDN short step zone DOWN Communication object SERVO_GAIN_DOWN The short step zone is the zone of the closed loop controller in which control signals are issued in a pulsed manner The impulse length is thus proportional to the control deviation If the control deviation is outside the short step zone the valves are controlled using permanent contact This parameter ca...

Страница 28: ...these two parameters The pneumatic block of the positioner pressurizes and depressurizes the actuator The pneumatic block contains two pilot valves The characteristic service life of the pneumatic block depends on the load On average it is approx 200 million switching operations for each of the two pilot valves with symmetrical load The number of control procedures for the switching operations ser...

Страница 29: ...sponding section actuating range every hour This helps in drawing conclusions about the past operating conditions and especially in assessing the control properties of the control loop and the entire control valve The actuating range is divided as follows Actuating range WT00 WT05 WT10 WT30 WT50 WT70 WT90 WT95 Actuating range section 5 10 30 50 70 90 95 5 10 30 50 70 90 95 Division of actuating ra...

Страница 30: ... Exhaust air outlet with a sound absorber Purging air selector Transmission ratio selector Output Actuating pressure Y1 Friction clutch adjustment wheel Input Supply air Basic electronics Output Actuating pressure Y2 Connecting terminals of option modules Buttons Shield connection only with a Makrolon enclosure Restrictor Y2 for double acting actuators Cable gland Figure A 1 View of the positioner...

Страница 31: ...tor Y2 1 Display Friction clutch adjustment wheel Output Actuating pressure Y2 1 Connecting terminals of option modules Buttons Connecting terminals of basic device Transmission ratio selector 2 Safety catch 1 for double acting actuators 2 only possible when positioner is open Figure A 2 View of positioner in flameproof enclosure ...

Страница 32: ...response time of a maximum of 1 minute was not observed Network pressure not connected or it is too low A waiting time of up to 1 minute is essential Do not start initialization from the end position Provide the network pressure Positioner remains in RUN 2 Transmission ratio selector and parameter 2 YAGL and the real stroke do not match Incorrectly set stroke on the lever Piezo valve does not acti...

Страница 33: ...sits on the contacts between the electronic printed circuit board and the pneumatic block may develop due to abrasion owing to continuous loads resulting from strong vibrations Clean all contact surfaces with spirit if required bend the pneumatic block contact springs Fault table 2 C 3 4 Remedial measures table 3 Fault profile symptoms Possible cause Remedial measures Actuator does not move Compre...

Страница 34: ...mA Supply pressure too low Load on the feeding controller or system output is too low Increase supply pressure insert ballast converter Select 3 4 wire mode Error table 4 C 3 6 Remedial measures table 5 Fault profile symptoms Possible cause s Remedial measures Zero point displaces sporadically 3 Impact or shock loads result in accelerations so high that the friction clutch moves e g due to vapor s...

Страница 35: ...n Time Between Failures Average period between two failures MTTR Mean Time To Restoration Average period between the occurrence of a fault in a device or system and restoration of functionality PFD Probability of Dangerous Failure on Demand Probability of dangerous failures of a safety function on demand PFDAVG Average Probability of Dangerous Failure on Demand Average probability of dangerous fai...

Страница 36: ... SIL 4 Every level indicates a probability range for the failure of the safety function The higher the SIL of the safety instrumented system the higher the probability that the required safety function works The achievable SIL is determined by the following safety instrumented characteristics Average probability of dangerous failures of a safety function on demand PFDAVG Hardware fault tolerance H...

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