Publicité
FRANÇAIS
5. Applications sécurisées
Les indications suivantes sont valables pour les appareils :
Désignation
Référence
IS Barrier
14117118
Les modules d'isolation/alimentation à sécurité intrinsèque figurant ci-dessus sont certifiés suivant les normes
DIN EN 61508-1:2011 et DIN EN 61508-2:2011. Certificat d'essai : BVS Pb 03/08 ; 2e supplément du 22/01/
2014.
5.1 Exigence de sécurité
Les modules d'isolation/alimentation ne sont équipés qu'avec de simples composants analogiques ; un
contrôle de la tension d'alimentation a ainsi été mis en place au niveau des mesures de surveillance internes.
Grâce à la plage de signal de 4 à 20 mA, l'automate externe suivant, configuré en conséquence, peut
également reconnaître si le signal de sortie est situé dans la plage applicable ou non. La sécurité est assurée
par le fait que le signal de sortie passe à l'état sécurisé en cas d'erreurs.
Fonction de sécurité
La fonction de sécurité de l'appareil consiste en une redirection isolée galvaniquement d'un signal normalisé
de 4 à 20 mA (point zéro ou Live Zero) avec un écart maximum de 2 % par rapport à la valeur finale. En cas
d'erreur, le système est placé en état sécurisé (Fail-Safe-State).
État sécurisé et définition de l'erreur
Les valeurs de sortie < 3,6 mA ou > 21 mA sont visualisées en état sécurisé (fail safe state) du système.
Par conséquent, les erreurs sécurisées (λ
) sont celles pour lesquelles le module d'isolation/alimentation
SU
génère un signal de sortie ne déviant pas de plus de 2 % du signal d'entrée.
Les erreurs dangereuses non identifiables (λ
) sont celles pour lesquelles le module d'isolation/
DU
alimentation ne respecte pas une modification du signal d'entrée ou génère un signal de sortie déviant de plus
de 2 % du signal d'entrée et restant à l'intérieur de la zone applicable.
Les erreurs dangereuses identifiables (λ
) sont celles qui peuvent être identifiées par le circuit de
DD
surveillance. Le signal de sortie du module d'isolation/alimentation est ensuite réglé à une valeur < 3,6 mA ou
> 21 mA.
Les erreurs ayant pour conséquence un signal de sortie High- (λH > 21 mA) ou Low- (λL< 3,6 mA) sont
également des erreurs dangereuses identifiables, car celles-ci peuvent être identifiées et analysées par
l'automate suivant configuré en conséquence.
5.2 Exigences d'intégrité de sécurité
Taux d'erreur
Ces indications s'appliquent à tous les modes de fonctionnement.
– Appareil de type A (selon EN 61508-2)
– Safety Integrity Level (SIL) 2
– Architecture 1oo1
– HFT 0
– MTTR 24 h
– Température ambiante 40 °C
Mode de fonctionnement : module d'isolation/alimentation, sortie active
Pour l'ensemble de l'appareil, les taux de défaillance en FIT s'élèvent à :
SFF
SU
SD
DU
DD
247
0
56,7
333,3
91,09 %
Le taux de défaillance total est de 711 FIT
Le temps moyen entre pannes (MTBF) est de 161 années.
Le taux d'erreur permet de calculer la probabilité moyenne de défaillance de la fonction projetée lors d'une
requête pour le mode d'exploitation « faible requête », et la probabilité horaire d'une défaillance dangereuse
pour le mode d'exploitation « requête continue ».
Valeurs PFD
avg
T [PROOF]
1 an
2 ans
3 ans
4 ans
-4
-4
-4
-4
PFD
2,52 * 10
5,00 * 10
7,49 * 10
9,97 * 10
avg
-8
PFH = 5,67 * 10
/h
Les exigences au niveau de la valeur PFH pour un système SIL 2 sont ainsi satisfaites.
Les valeurs pour 1, 2, 3 et 4 ans signifient que les valeurs PFD
calculées se situent à l'intérieur de la plage
avg
admissible pour SIL 2 conformément au tableau 2 de la norme CEI/EN 61508-1. Elles satisfont à l'exigence de
ne pas couvrir plus de 10 % du circuit de sécurité, ou sont équivalentes voire meilleures à 1,00 * 10
La valeur pour 5 ans signifie que les valeurs PFD
calculées se situent à l'intérieur de la plage admissible pour
avg
SIL 2 conformément au tableau 2 de la norme CEI/EN 61508-1. Cependant, elles ne satisfont pas à l'exigence
de ne pas couvrir plus de 10 % du circuit de sécurité, ou ne sont pas équivalentes voire meilleures à 1,00 * 10
Valeur limite de défaillance
Le mode de fonctionnement à faible taux de sollicitation est pris pour base. Si l'on considère dans les
applications SIL 2 une part de l'appareil de maxi 10 % sur l'ensemble du circuit de sécurité, alors l'intervalle
d'entretien peut être augmenté jusqu'à 4 années.
Circuit de sécurité selon CEI / EN 61508-1
Sensor
Appareil
Traitement
Actionneur
25 %
< 10 %
15 %
50 %
Mode de fonctionnement : module d'isolation/alimentation, sortie passive
Pour l'ensemble de l'appareil, les taux de défaillance en FIT s'élèvent à :
SFF
SU
SD
DU
DD
199
0
54,7
297
90,07 %
Le taux de défaillance total est de 711 FIT
Le temps moyen entre pannes (MTBF) est de 161 années.
Le taux d'erreur permet de calculer la probabilité moyenne de défaillance de la fonction projetée lors d'une
requête pour le mode d'exploitation « faible requête », et la probabilité horaire d'une défaillance dangereuse
pour le mode d'exploitation « requête continue ».
Valeurs PFD
avg
T [PROOF]
1 an
2 ans
3 ans
4 ans
-4
-4
-4
-4
PFD
2,42 * 10
4,82 * 10
7,22 * 10
9,61 * 10
avg
-8
PFH = 5,47 * 10
/h
Les exigences au niveau de la valeur PFH pour un système SIL 2 sont ainsi satisfaites.
Les valeurs pour 1, 2, 3 et 4 ans signifient que les valeurs PFD
calculées se situent à l'intérieur de la plage
avg
admissible pour SIL 2 conformément au tableau 2 de la norme CEI/EN 61508-1. Elles satisfont à l'exigence de
ne pas couvrir plus de 10 % du circuit de sécurité, ou sont équivalentes voire meilleures à 1,00 * 10
La valeur pour 5 ans signifie que les valeurs PFD
calculées se situent à l'intérieur de la plage admissible pour
avg
SIL 2 conformément au tableau 2 de la norme CEI/EN 61508-1. Cependant, elles ne satisfont pas à l'exigence
de ne pas couvrir plus de 10 % du circuit de sécurité, ou ne sont pas équivalentes voire meilleures à 1,00 * 10
Valeur limite de défaillance
Le mode de fonctionnement à faible taux de sollicitation est pris pour base. Si l'on considère dans les
applications SIL 2 une part de l'appareil de maxi 10 % sur l'ensemble du circuit de sécurité, alors l'intervalle
d'entretien peut être augmenté jusqu'à 4 années.
Circuit de sécurité selon CEI / EN 61508-1
Sensor
Appareil
Traitement
Actionneur
25 %
< 10 %
15 %
50 %
ENGLISH
5. Safety-related applications
The following notes apply for the devices:
Designation
Order No.
IS Barrier
14117118
The safety-related repeater power supplies and signal conditioners listed above are certified as conforming to
DIN EN 61508-1:2011 and DIN EN 61508-2:2011. Test certificate: BVS Pb 03/08; 2nd amendment dated
2014-01-22.
5.1 Safety demand
The repeater power supplies and signal conditioners have only been configured with simple analog
components, as such supply voltage monitoring has been incorporated as part of the internal monitoring
measures. Due to the 4 ... 20 mA signal range, the subsequent external controller which is configured
accordingly can likewise detect whether the output signal is in the valid range or is outside this range. Safety is
ensured by the fact that the output signal switches to the safe state in the event of an error.
Safety function
The safety function of the device involves the electrically isolated forwarding of a 4 ... 20 mA standard signal
(live zero) with a maximum deviation of 2 % in relation to the final value. In the event of an error, the system
enters the safe state (failsafe state).
Safe state and error definition
Output values < 3.6 mA or > 21 mA are considered the safe state (failsafe state) of the system.
Safe failures (λ
) are therefore errors where the repeater power supply and signal conditioner provide an
SU
output signal that deviates from the input signal by no more than 2 %.
Dangerous undetected failures (λ
) are errors where the repeater power supply and signal conditioner do
DU
not follow a change in the input signal or provide an output signal that deviates from the input signal by more
than 2 % and is not outside the valid range.
Dangerous detected failures (λ
) are errors that are detected by the monitoring circuit. The output signal
DD
of the repeater power supply and signal conditioner is then set to a value < 3.6 mA and > 21 mA.
Errors that result in a High (λH > 21 mA) or Low (λL < 3.6 mA) output signal are also dangerous detected
failures, as they can be detected and evaluated by the subsequent controller that is configured accordingly.
5.2 Safety integrity requirements
Error rates
This information applies for all operating modes.
– Type A device (according to EN 61508-2)
– Safety integrity level (SIL) 2
– 1oo1 architecture
– HFT 0
– MTTR 24 h
– Ambient temperature 40°C
Operating mode: repeater power supply, output active
The failure rates in FIT for the entire device are as follows:
SU
SD
DU
DD
247
0
56.7
333.3
DC
D
The total failure rate is: 711 FIT
85,46 %
The MTBF is 161 years.
The average probability of the specified function failing on demand for "low demand" mode and the probability
of a dangerous failure per hour for "continuous demand" mode are calculated based on the failure rates.
PFD
values
avg
T [PROOF]
1 year
2 years
3 years
-4
-4
-4
PFD
2.52 * 10
5.00 * 10
7.49 * 10
avg
-8
PFH = 5.67 * 10
/h
5 ans
The requirements for the PFH value for a SIL 2 system are therefore met.
-4
12,5 * 10
The values for 1, 2, 3, and 4 years mean that the calculated PFD
avg
SIL 2 according to Table 2 of IEC/EN 61508-1. They meet the requirement to not cover more than 10 % of the
-3
safety circuit, i.e., they are better than or equal to 1.00 * 10
.
The value for 5 years means that the calculated PFD
values are within the permitted range for SIL 2
avg
according to Table 2 of IEC/EN 61508-1. However, they do not meet the requirement to not cover more than
-3
.
10% of the safety circuit, i.e., to be better than or equal to 1.00 * 10
Failure limit
Based on an operating mode with a low demand rate. In SIL 2 applications, if the percentage of the device for
-3
.
the entire safety chain is assumed to be a maximum of 10%, the maintenance interval can be increased to up
to 4 years.
Safety circuit according to IEC / EN 61508-1
Sensor
Device
Processing
25 %
< 10 %
15 %
Operating mode: repeater power supply, output passive
The failure rates in FIT for the entire device are as follows:
SU
SD
DU
DD
199
0
54.7
297
DC
The total failure rate is: 711 FIT
D
The MTBF is 161 years.
84,45 %
The average probability of the specified function failing on demand for "low demand" mode and the probability
of a dangerous failure per hour for "continuous demand" mode are calculated based on the failure rates.
PFD
values
avg
T [PROOF]
1 year
2 years
3 years
-4
-4
-4
PFD
2.42 * 10
4.82 * 10
7.22 * 10
avg
-8
PFH = 5.47 * 10
/h
5 ans
The requirements for the PFH value for a SIL 2 system are therefore met.
The values for 1, 2, 3, and 4 years mean that the calculated PFD
-4
avg
12,0 * 10
SIL 2 according to Table 2 of IEC/EN 61508-1. They meet the requirement to not cover more than 10% of the
-3
safety circuit, i.e., they are better than or equal to 1.00 * 10
.
The value for 5 years means that the calculated PFD
values are within the permitted range for SIL 2
avg
according to Table 2 of IEC/EN 61508-1. However, they do not meet the requirement to not cover more than
10% of the safety circuit, i.e., to be better than or equal to 1.00 * 10
-3
.
Failure limit
Based on an operating mode with a low demand rate. In SIL 2 applications, if the percentage of the device for
the entire safety chain is assumed to be a maximum of 10%, the maintenance interval can be increased to up
-3
.
to 4 years.
Safety circuit according to IEC / EN 61508-1
Sensor
Device
Processing
25 %
< 10 %
15 %
5. Sicherheitsgerichtete Anwendungen
Die folgenden Hinweise gelten für die Geräte:
Bezeichnung
IS Barrier
Die oben aufgeführten sicherheitsgerichteten Speise- und Trennverstärker sind auf Übereinstimmung mit der
DIN EN 61508-1:2011 und DIN EN 61508-2:2011 bescheinigt. Prüfbescheinigung: BVS Pb 03/08; 2. Nachtrag
vom 2014-01-22.
5.1 Sicherheitsanforderung
Die Speise- und Trennverstärker sind nur mit einfachen analogen Bauteilen aufgebaut worden, wobei als
interne Überwachungsmaßnahmen eine Überwachung der Versorgungsspannung eingebaut wurde. Die
nachfolgende externe und entsprechend konfigurierte Steuerung kann aufgrund des 4 ... 20 mA
Signalbereichs ebenfalls erkennen, ob das Ausgangssignal im gültigen Bereich ist oder diesen verlassen hat.
Die Sicherheit ergibt sich daraus, dass das Ausgangssignal beim Auftreten von Fehlern in den sicheren
Zustand übergeht.
Sicherheitsfunktion
Die Sicherheitsfunktion des Gerätes besteht in der galvanisch getrennten Weiterleitung eines Normsignals von
4 ... 20 mA (lebender Nullpunkt oder Live Zero) mit einer Abweichung von maximal 2 % bezogen auf den
Endwert. Im Fehlerfall wird das System in den sicheren Zustand (fail safe state) gebracht.
Sicherer Zustand und Fehlerdefinition
Als sicherer Zustand (fail safe state) des Systems werden Ausgangswerte entweder < 3,6 mA oder > 21 mA
angesehen.
Damit ergeben sich als sichere Fehler (λ
Ausgangssignal liefert, das vom Eingangssignal um nicht mehr als 2 % abweicht.
Gefährliche nicht erkennbare Fehler (λ
einer Änderung des Eingangssignals nicht folgt oder ein Ausgangssignal liefert, das um mehr als 2 % vom
Eingangssignal abweicht und nicht außerhalb des gültigen Bereichs liegt.
Gefährliche erkennbare Fehler (λ
) sind die Fehler, die von der Überwachungs-Schaltung erkannt werden.
DD
Das Ausgangssignal des Speise- und Trennverstärkers wird dann auf einen Wert < 3,6 mA bzw. > 21 mA
gesetzt.
Fehler, die ein High- (λH > 21 mA) oder Low- (λL< 3,6 mA) Ausgangssignal zur Folge haben, sind ebenfalls
gefährliche erkennbare Fehler, da diese von der nachfolgenden entsprechend konfigurierten Steuerung
erkannt und ausgewertet werden können.
5.2 Sicherheits-Integritätsanforderungen
Fehlerraten
Diese Angaben gelten für alle Betriebsarten.
– Typ A-Gerät (nach EN 61508-2)
– Safety Integrity Level (SIL) 2
– Architektur 1oo1
– HFT 0
– MTTR 24 h
SFF
DC
D
– Umgebungstemperatur 40 °C
91.09 %
85.46 %
Betriebsart: Speisetrennverstärker, Ausgang aktiv
Für das gesamte Gerät betragen die Ausfallraten in FIT:
SU
SD
DU
247
0
56,7
Die gesamte Ausfallrate beträgt: 711 FIT
4 years
5 years
Die MTBF beträgt 161 Jahre.
Aus den Fehlerraten wird die mittlere Ausfallwahrscheinlichkeit der entworfenen Funktion bei Anforderung für
-4
-4
9.97 * 10
12.5 * 10
die Betriebsart "niedrige Anforderung" und die Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls pro Stunde
für die Betriebsart "kontinuierliche Anforderung" berechnet.
PFD
-Werte
avg
values are within the permitted range for
T [PROOF]
1 Jahr
2 Jahre
-4
PFD
2,52 * 10
5,00 * 10
avg
-8
PFH = 5,67 * 10
/h
-3
Die Anforderungen an den PFH-Wert für ein SIL 2 System werden damit erfüllt.
.
Die Werte für 1, 2, 3 und 4 Jahre bedeuten, dass die berechneten PFD
Bereichs für SIL 2 entsprechend der Tabelle 2 aus der IEC/EN 61508-1 liegen. Sie erfüllen die Anforderung,
nicht mehr als 10 % des Sicherheitskreises abzudecken bzw. sind besser als oder gleichwertig mit 1,00 * 10
Der Wert für 5 Jahre bedeutet, dass die berechneten PFD
entsprechend der Tabelle 2 aus der IEC/EN 61508-1 liegen. Sie erfüllen aber nicht die Anforderung, nicht mehr
als 10 % des Sicherheitskreises abzudecken bzw. sind nicht besser als oder gleichwertig mit 1,00 * 10
Actuator
Ausfallgrenzwert
Zugrunde gelegt wird die Betriebsart mit niedriger Anforderungsrate. Wenn in SIL 2-Anwendungen von einem
50 %
Anteil des Gerätes von max. 10 % an dem gesamten Sicherheitskreis ausgegangen wird, dann kann das
Wartungsintervall auf bis zu 4 Jahre erhöht werden.
Sicherheitskreis nach IEC / EN 61508-1
SFF
DC
Sensor
Gerät
D
90.07 %
84.45 %
25 %
< 10 %
Betriebsart: Speisetrennverstärker, Ausgang passiv
Für das gesamte Gerät betragen die Ausfallraten in FIT:
SU
SD
DU
199
0
54,7
4 years
5 years
Die gesamte Ausfallrate beträgt: 711 FIT
Die MTBF beträgt 161 Jahre.
-4
-4
9.61 * 10
12.0 * 10
Aus den Fehlerraten wird die mittlere Ausfallwahrscheinlichkeit der entworfenen Funktion bei Anforderung für
die Betriebsart "niedrige Anforderung" und die Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls pro Stunde
für die Betriebsart "kontinuierliche Anforderung" berechnet.
values are within the permitted range for
PFD
-Werte
avg
T [PROOF]
1 Jahr
2 Jahre
-4
PFD
2,42 * 10
4,82 * 10
avg
-8
-3
PFH = 5,47 * 10
/h
.
Die Anforderungen an den PFH-Wert für ein SIL 2 System werden damit erfüllt.
Die Werte für 1, 2, 3 und 4 Jahre bedeuten, dass die berechneten PFD
Bereichs für SIL 2 entsprechend der Tabelle 2 aus der IEC/EN 61508-1 liegen. Sie erfüllen die Anforderung,
nicht mehr als 10 % des Sicherheitskreises abzudecken bzw. sind besser als oder gleichwertig mit 1,00 * 10
Der Wert für 5 Jahre bedeutet, dass die berechneten PFD
entsprechend der Tabelle 2 aus der IEC/EN 61508-1 liegen. Sie erfüllen aber nicht die Anforderung, nicht mehr
als 10 % des Sicherheitskreises abzudecken bzw. sind nicht besser als oder gleichwertig mit 1,00 * 10
Actuator
Ausfallgrenzwert
50 %
Zugrunde gelegt wird die Betriebsart mit niedriger Anforderungsrate. Wenn in SIL 2-Anwendungen von einem
Anteil des Gerätes von max. 10 % an dem gesamten Sicherheitskreis ausgegangen wird, dann kann das
Wartungsintervall auf bis zu 4 Jahre erhöht werden.
Sicherheitskreis nach IEC / EN 61508-1
Sensor
Gerät
25 %
< 10 %
DEUTSCH
www.wika.com
DE
Einbauanweisung für den Elektroinstallateur
Artikel-Nr.
EN
Installation notes for electricians
14117118
FR
Instructions d'installation pour l'électricien
IS Barrier
diejenigen, bei denen der Speise- und Trennverstärker ein
SU)
) sind diejenigen, bei denen der Speise- und Trennverstärker
DU
SFF
DC
DD
D
333,3
91,09 %
85,46 %
3 Jahre
4 Jahre
5 Jahre
-4
-4
-4
-4
7,49 * 10
9,97 * 10
12,5 * 10
-Werte innerhalb des erlaubten
avg
-3
.
-Werte innerhalb des erlaubten Bereichs für SIL 2
avg
-3
.
Verarbeitung
Aktor
15 %
50 %
SFF
DC
DD
D
297
90,07 %
84,45 %
3 Jahre
4 Jahre
5 Jahre
-4
-4
-4
-4
7,22 * 10
9,61 * 10
12,0 * 10
-Werte innerhalb des erlaubten
avg
-3
.
-Werte innerhalb des erlaubten Bereichs für SIL 2
avg
-3
.
Verarbeitung
Aktor
15 %
50 %
© www.wika.com 2015
WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG
Alexander-Wiegand-Str. 30, 63911 Klingenberg, Germany
Fax +49-(0)9372-132-406, Phone +49-(0)9372-132-0
MNR 9071125
2015-10-09
14117118
PNR 106799 - 00
DNR 83172592 - 00
Publicité
