Safety manual Sicherheitshandbuch Manuel de sécurité Manual de seguridad Safety manual on functional safety, model S-20 GB Sicherheitshandbuch zur funktionalen Sicherheit, Typ S-20 D Manuel de sécurité concernant la sécurité fonctionnelle, type S-20 F Manual de seguridad para seguridad funcional, modelo S-20 E Pressure transmitter model S-20
GB Safety manual, model S-20 Page 3 - 14 D Sicherheitshandbuch, Typ S-20 Seite 15 - 25 F Manuel de sécurité, type S-20 Page 27 - 38 E Manual de seguridad, modelo S-20 Página 39 - 49 © 2014 WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG All rights reserved. / Alle Rechte vorbehalten. WIKA® is a registered trademark in various countries. WIKA® ist eine geschützte Marke in verschiedenen Ländern.
Contents Contents 1. General information 1.1 Purpose of this document 4 1.3 Relevant standards 4 1.2 1.4 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.
1. General information 1. General information 1.1 Purpose of this document This safety manual for functional safety is concerned with the model S-20 pressure transmitter only as a component of a safety function. This safety manual applies in conjunction with the documentation mentioned under chapter 1.2 “Other applicable instrument documentation”. In addition, the safety instructions in the operating instructions (article number 14043170) must be observed.
1. General information 1.4 Abbreviations Abbreviation Description FMEA Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis MTTFd Expected value of the mean time to dangerous failure PL Performance level: Discrete level which specifies the ability of safety-related parts of control systems to perform a safety function under foreseeable conditions.
2. Safety 2. Safety 2.1 Pressure ranges The permissible pressure range for the pressure transmitter can be found on the product label. WARNING! ■■ The overload pressure must never be exceeded, even when failures occur. Loading over the overload pressure can cause measuring errors in the output signal and thus impair the safety function. ■■ Pressure surges below the nominal pressure and lasting less than 1 ms can cause measuring errors in the output signal and thus impair the safety function.
2. Safety 2.3 Pin assignment The assignment of the connection pins to the signals, and also the scaling of the signals, can be found on the product label. ■■ Connection 0 V / U-: Common terminal for negative operating voltage and signal ground. ■■ Connection U+: Positive operating voltage ■■ Connection S+: Signal output for voltage outputs WARNING! For instruments with plug-in electrical connections, the suitable connector must be used. The ingress of moisture must be reliably prevented.
2. Safety Output signal 4 ... 20 mA (2-wire) 20 … 4 mA (2-wire) DC 1 … 5 V DC 1 … 6 V DC 0.5 … 4.5 V DC 0.5 … 4.5 V ratiometric Minimum operating voltage UB [V DC] 8 8 8 9 8 4.5 Operating voltage UB absolute maximum [V DC] 40 40 40 40 40 5.5 Maximum ripple in the operating voltage [% of V DC ] Frequency range with 50 Hz, 60 Hz, 100 Hz, 120 Hz ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5 N/A Dissipation loss [mW] 828 828 432 432 432 432 Load maximum [Ω] ≥ (UB - 7.5 V) / 0.023 A ≥ (UB - 7.
2. Safety 2.5 Description of the safety function and diagnosis The safety function of the model S-20 is that the pressure transmitter converts the physical input parameter of pressure into an electrical signal. ■■ The model S-20 recognises the following error states Error detection Cyclical testing Underpressure from which on the error is detected Output signal 4 ... 20 mA (2-wire) 20 … 4 mA (2-wire) DC 1 … 5 V DC 1 … 6 V DC 0.5 … 4.5 V DC 0.5 … 4.5 V ratiometric -2.5 % -6.25 % -12.
2. Safety The user is obliged to design the entire safety function in accordance with EN ISO 13849-1:2008. The safety function can, at most, achieve the PL of the model S-20. The external logic unit must, at the very least, fulfil the same requirements with respect to EN ISO 13849-1:2008 as the model S-20. Accuracy of the safe measuring function The total safety accuracy is ±(2 % + 0.3 % drift/year).
2. Safety 2.7 Information on the determination of safety-relevant parameters The failure rates of the electronics were determined through an FMEA. The calculations have been based on component failure rates per SN29500 and also component manufacturer specifications. For this the following assumption applies: The mean ambient temperature during the period of operation is 40°C. In line with EN ISO 13849-1:2008, a maximum service life of 20 years in a safety application is assumed for the pressure transmitter.
2. Safety 2.8.3 Values for the operating voltage at connection UB+ ■■ The values for the maximum and minimum permissible load as a function of the operating voltage must also be observed. See table 2-1: Parameters ■■ The power supply for the pressure transmitter must be made via an energy-limited electrical circuit in accordance with section 9.3 of UL/EN/IEC 61010-1, or an LPS to UL/EN/IEC 60950-1, or (for North America) class 2 in accordance with UL1310/UL1585 (NEC or CEC).
2. Safety 2.11 Decommissioning of the pressure transmitter In accordance with chapters 9 and 10 of the model S-20 operating instructions. WARNING! Ensure instruments that have been taken out of service are not accidentally recommissioned (e.g. through marking the instrument). After exchanging the pressure transmitter, a functional test of the entire safety function (safety loop) should be initiated, in order to test whether the safety function of the system is still guaranteed.
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Inhalt Inhalt 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 Allgemeines 16 Mitgeltende Gerätedokumentationen 16 Zweck dieses Dokumentes Relevante Normen Abkürzungen 16 17 2. Sicherheit 18 2.2 Beschilderung, Sicherheitskennzeichnung 18 2.1 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.
1. Allgemeines 1. Allgemeines Die Betriebsanleitung enthält wichtige Hinweise zum Umgang mit dem Druckmessumformer Typ S-20. Voraussetzung für sicheres Arbeiten ist die Einhaltung aller angegebenen Sicherheitshinweise und Handlungsanweisungen. Anwendungsbereich Der Druckmessumformer Typ S-20 ist konzipiert zum universellen Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau. Anwenderseitig ist eine regelmäßige Druckänderung und damit eine proportionale Ausgangssignaländerung sicherzustellen.
1. Allgemeines 1.4 Abkürzungen Abkürzung Beschreibung FMEA Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis MTTFd Erwartungswert der mittleren Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall PL Performance Level: Diskreter Level, der die Fähigkeit von sicherheitsbezogenen Teilen einer Steuerung spezifiziert, eine Sicherheitsfunktion unter vorhersehbaren Bedingungen auszuführen.
2. Sicherheit 2. Sicherheit 2.1 Druckbereiche Der zulässige Druckbereich für den Druckmessumformer ist dem Typenschild zu entnehmen. WARNUNG! ■■ Der Überlastdruck darf zu keinem Zeitpunkt, auch nicht beim Auftreten von Fehlern, überschritten werden. Belastungen oberhalb des Überlastdruckes können Messfehler im Ausgangssignal hervorrufen und somit die Sicherheitsfunktion beeinträchtigen.
2. Sicherheit 2.3 Anschlußbelegung Die Zuordnung der Anschlusspins zu den Signalen sowie die Skalierung der Signale befinden sich auf dem Typenschild. ■■ Anschluss 0 V / U-: Gemeinsamer Anschluss für negative Betriebsspannung und Signalmasse. ■■ Anschluss U+: Positive Betriebsspannung ■■ Anschluss S+: Signalausgang bei Spannungsausgängen D WARNUNG! Bei Geräten mit steckbaren elektrischem Anschluss müssen geeignete Steckverbinder verwendet werden.
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2. Sicherheit 2.5 Beschreibung der Sicherheitsfunktion und Diagnose Die Sicherheitsfunktion des Typ S 20 besteht darin, dass der Druckmessumformer die physikalische Eingangsgröße Druck in ein elektrisches Signal umwandelt.
2. Sicherheit WARNUNG! Der Typ S-20 eignet sich nur zur Druckmessung in Anwendungen, in denen sich die Druckwerte dynamisch ändern. Die übergeordnete externe Logikeinheit muss die Anlage in den sicheren Zustand bringen, wenn ein Tief-Alarmwert auftritt. Der Anwender ist verpflichtet die gesamte Sicherheitsfunktion gemäß EN ISO 13849-1:2008 auszulegen. Die Sicherheitsfunktion kann maximal den PL des Typ S-20 erreichen.
2. Sicherheit 2.7 Hinweise zur Ermittlung sicherheitstechnischer Kenngrößen Die Ausfallraten der Elektronik wurden durch eine FMEA ermittelt. Den Berechnungen wurden Bauelemente-Ausfallraten nach SN29500 sowie Angaben der Bauteilhersteller zugrunde gelegt.
2. Sicherheit 2.8.3 Werte für die Betriebsspannung am Anschluss UB+ ■■ Es müssen zusätzlich die Werte für die maximal und minimal zulässige Bürde in Abhängigkeit von der Betriebs- spannung beachtet werden. Siehe Tabelle 2 1: Parameter UL/EN/IEC 61010-1 oder LPS gemäß UL/EN/IEC 60950-1 oder (für Nordamerika) Class 2 gemäß UL1310/UL1585 (NEC oder CEC) erfolgen. Die Stromversorgung muss für den Betrieb oberhalb 2.000 m geeignet sein, falls der Druckmessumformer ab dieser Höhe verwendet wird.
2. Sicherheit 2.11 Außerbetriebnahme des Druckmessumformers Gemäß Kapitel 9 und 10 der Betriebsanleitung Typ S-20. WARNUNG! Außer Betrieb genommene Geräte gegen versehentliche Inbetriebnahme (z. B. durch Kennzeichnung der Geräte) sichern. Nach Austausch des Druckmessumformers sollte ein Funktionstest der gesamten Sicherheitsfunktion (Sicherheitsloop) gestartet werden, um zu prüfen, ob die Sicherheitsfunktion des Systems immer noch gewährleistet ist.
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Sommaire Sommaire 1. Généralités Objectif de ce document 28 1.3 Normes pertinentes 28 1.2 1.4 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.
1. Généralités 1. Généralités Ce mode d'emploi donne des indications importantes concernant l'utilisation du transmetteur de pression type S-20. Il est possible de travailler en toute sécurité avec ce produit en respectant toutes les consignes de sécurité et d'utilisation. Etendue d'application Le transmetteur de pression type S-20 a été conçu pour une application universelle dans le domaine de la construction de machines et d'installations.
1. Généralités 1.4 Abréviations Abréviation Description FMEA Analyse des modes de défaillance et de leurs effets MTTFd Valeur attendue de la durée moyenne jusqu'à la défaillance dangereuse PL Niveau de performance : niveau discret qui spécifie la capacité des pièces de systèmes de contrôle en relation avec la sécurité d'effectuer une fonction de sécurité dans des conditions prévisibles.
2. Sécurité 2. Sécurité 2.1 Etendues de mesure L'étendue de mesure admissible pour le transmetteur de pression figure sur la plaque signalétique. AVERTISSEMENT ! ■■ Il ne faut jamais excéder la surcharge, même si des pannes se produisent. Une charge dépassant la limite peut provoquer des écarts de mesure dans le signal de sortie et ainsi entraver la fonction de sécurité.
2. Sécurité 2.3 Configuration du raccordement La distribution des plots de connexion sur les signaux, ainsi que la mise à l'échelle des signaux, se trouvent sur la plaque signalétique du produit. ■■ Connexion 0 V / U- : borne commune pour la tension de service négative et la masse de signal. ■■ Connexion U+ : tension de service positive. ■■ Connexion S+ : signal de sortie pour sorties de tension.
2. Sécurité Paramètres Signal de sortie 4 ... 20 mA (2 fils) 20 ... 4 mA (2 fils) 1 … 5 VDC 1 … 6 VDC 0,5 … 4,5 VDC 0,5 ...
2. Sécurité 2.5 Description de la fonction de sécurité et diagnostic La fonction de sécurité du type S-20 est que le transmetteur de pression convertit le paramètre de pression de l'entrée physique en un signal électrique.
2. Sécurité ■■ Une résistance de court-circuit manquante entre les signaux en accord avec le tableau 2-1 : Paramètres peut conduire à la destruction de l’instrument de mesure de pression. Un court-circuit conduit à la perte de la fonction de sécurité. ■■ L’unité de logique de supervision externe doit placer l’installation dans des conditions sûres si on entre un état d’alarme.
2. Sécurité 2.7 Informations concernant la détermination de paramètres relatifs à la sécurité Les taux de panne de l'électronique ont été déterminés par un FMEA. Les calculs sont basés sur des taux de panne des composants selon SN29500 et aussi sur les spécifications des fabricants des composants. Pour cela, on suppose que : La température ambiante moyenne durant la période de fonctionnement est de 40°C.
2. Sécurité 2.8.3 Valeurs pour la tension de fonctionnement sur la connexion UB+ ■■ Les valeurs concernant la charge maximum et minimum admissible en fonction de la tension de service doivent également être respectées. Voir tableau 2-1 : Paramètres ■■ L'alimentation d'un transmetteur de pression doit être faite par un circuit électrique limité en énergie en accord avec AVERTISSEMENT ! L'opérateur doit s'assurer que la tension de service se trouve bien dans les limites admissibles.
2. Sécurité 2.11 Mise hors service du transmetteur de pression En conformité avec les chapitres 9 et 10 du mode d'emploi type S-20. AVERTISSEMENT ! Assurez-vous que les instruments qui ont été mis hors service ne soient pas remis en service accidentellement (par exemple par marquage de l'instrument).
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Contenido Contenido 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.
1. Información general 1. Información general 1.1 Finalidad de este documento Esta manual de seguridad acerca de la seguridad funcional trata el transmisor de presión, modelo S-20, únicamente como parte de una función de seguridad. Este manual de seguridad es válido junto con la documentación mencionada en el capítulo 1.2 "Otra documentación relativa al instrumento". Respetar adicionalmente las instrucciones de seguridad en el manual de instrucciones (nº de artículo 14043170).
1. Información general 1.4 Abreviaturas Abreviatura Descripción FMEA Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis MTTFd Tiempo medio hasta un fallo peligroso PL Performance level: Nivel discreto que especifica la capacidad de las piezas relevantes para la seguridad de una unidad de control de ejecutar una función de seguridad bajo condiciones previsibles.
2. Seguridad 2. Seguridad 2.1 Rangos de presión Consultar el rango de presión admisible para el transmisor de presión en la placa de identificación. ¡ADVERTENCIA! ■■ Nunca sobrepasar la presión de sobrecarga, ni en caso de errores. Cargas por encima de la presión de sobrecarga pueden causar errores de medición en la señal de salida y, por consecuencia, afectar la función de seguridad.
2. Seguridad 2.3 Conexionado La asignación de los pines a las señales así como la subdivisión de las señales se encuentran en la placa de identificación. ■■ Conexión 0 V / U-: ■■ Conexión U+: ■■ Conexión S+: Conexión combinada para tensión de servicio negativa y masa de señal. Tensión de servicio positiva Salida de señal para salidas de tensión ¡ADVERTENCIA! Para instrumentos con conectores eléctricos enchufables deben utilizarse uniones adecuados.
2. Seguridad Señal de salida 4 ... 20 mA, 2 hilos 20 ... 4 mA (2 hilos) DC 1 … 5 V DC 1 … 6 V DC 0,5 … 4,5 V DC 0,5 ... 4,5 V ratiométrico Tensión de servicio UB mínima [V DC] 8 8 8 9 8 4,5 Máximo absoluto de la tensión de servicio UB [V DC] Tensión de servicio UB máxima [V DC] 36 36 36 36 36 5,5 (35 para cULus) (35 para cULus) (35 para cULus) (35 para cULus) (35 para cULus) 40 40 40 40 40 5,5 Máx.
2. Seguridad 2.5 Descripción de la función de seguridad y diagnóstico La función de seguridad del modelo S-20 consiste en que el transmisor de presión convierta la magnitud física de entrada "presión" en una señal eléctrica. ■■ El modelo S-20 detecta los siguientes errores Detección de errores Señal de salida 4 ... 20 mA, (2 hilos) 20 ... 4 mA (2 hilos) DC 1 … 5 V DC 1 … 6 V DC 0,5 … 4,5 V DC 0,5 ...
2. Seguridad ■■ Falta protección contra cortocircuito entre las señales según tabla 2-1: Parámetros pueden causar la destrucción del manómetro. Cortocircuito implica la pérdida de la función de seguridad. ■■ La unidad lógica superior debe llevar el sistema a un estado seguro en caso de que sea válida la condición de alarma. ¡ADVERTENCIA! El modelo S-20 solo puede utilizarse para la medición de presión en aplicaciones con cambios dinámicos de los valores de presión.
2. Seguridad 2.7 Indicaciones para la determinación de índices en materia de seguridad Las cuotas de fallo del sistema electrónico se han determinado mediante AMFE. Los cálculos están basados en cuotas de fallo de los elementos constructivos según SN29500 así como las especificaciones de los fabricantes.
2. Seguridad 2.8.3 Valores para la tensión de servicio en la conexión UB+ ■■ Hay que considerar además los valores para las cargas máx. y mín. admisibles en función de la tensión de servicio. Véase tabla 2-1: Parámetros ■■ Para alimentar el transmisor de presión debe utilizarse un circuito eléctrico con límite de energía según UL/EN/IEC 61010-1 o LPS según UL/EN/IEC 60950-1 o (para América del Norte) Clase 2 según UL1310/UL1585 (NEC o CEC) para alimentar el transmisor de presión.
2. Seguridad 2.11 Puesta fuera de servicio del transmisor de presión Según capítulos 9 y 10 del manual de instrucciones para modelo S-20. ¡ADVERTENCIA! Proteger el instrumento puesto fuera de servicio contra una puesta en servicio accidental (por ejemplo mediante un marcaje correspondiente). Después de recambiar el transmisor de presión iniciar una prueba funcional de toda la función de seguridad (bucle de seguridad) para verificar si el transmisor sigue garantizando la función de seguridad del sistema.
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