Es gibt mehrere Überdrehzahl-Erkennungssysteme (ODS) auf dem Markt, die mit einem integrierten Funktionsgenerator für Online-Testzwecke ausgestattet sind, und diese Funktion findet sich häufig in den Anforderungsspezifikationen für ODS. Woher stammt diese Funktion, und ist sie noch erforderlich?
Testen und erneut testen
Jede Hardware weist einen bestimmten Zuverlässigkeitswert auf, der sich mit der Zeit verschlechtert. Um die Zuverlässigkeit eines Sicherheitssystems zu validieren, sind Erstinbetriebnahmeprüfungen und regelmäßige Nachprüfungen in der Branche gängige Praxis. Um den steigenden Anforderungen an nachweisbare Sicherheit gerecht zu werden, waren entweder zuverlässigere Hardware oder häufigere Prüfungen erforderlich. Doch die Entwicklung zuverlässigerer Hardware ist nicht immer realisierbar, und häufigere Prüfungen stören den Prozess. Eine Methode für Online-Prüfungen mit integrierten Prüfgeräten und Prüfverfahren bot einen Ausweg.
Normen
Die Anforderung an einen integrierten Funktionsgenerator hat Eingang in die API 670 gefunden. Die erste Anforderung in der API 670 stammt aus dem Jahr 2001, als das ODS in der 4. Auflage dieser Norm eingeführt wurde. Obwohl die erste Auflage der IEC 61508-Richtlinie zur funktionalen Sicherheit bereits veröffentlicht war, wurden die Spezifikation, die Konstruktion und die interne Überwachung eines ODS dem Systemhersteller überlassen. Es war für die API durchaus sinnvoll, ein Prüfverfahren für Endanwender festzulegen; dies ermöglichte eine hohe Prüfabdeckung des ODS einschließlich des Logik-Solvers und des Endelements.
Auch heute noch enthält die 5. Ausgabe der API-Norm Formulierungen zur Generierung von On-Board-Funktionen, verweist jedoch auch auf die IEC 61508 als Methode zur Auslegung funktionaler Sicherheitssysteme. Die IEC 61508 legt jedoch keine spezifischen Funktionen oder Methoden für Sicherheitssysteme fest – die Anforderung der IEC 61508 beschränkt sich auf die Auslegung und den Aufbau eines eigensicheren Systems, das für die jeweilige Anwendung geeignet ist.
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Neue Generation
In neuen ODS-Hardwaregenerationen lässt sich nachweisbare Sicherheit auf unterschiedliche Weise erreichen. Man denke an parallele Funktionsüberwachungsschaltungen, interne Redundanzen und ausfallsichere Hardware-Designs, die die Erstellung zertifizierter funktionaler Sicherheitssysteme mit langen Nachprüfungsintervallen ermöglichen. Weitere Verbesserungen lassen sich durch die Entwicklung von Hardware erzielen, die speziell auf funktionale Sicherheit ausgelegt ist, sowie durch die Beibehaltung eines kompakten Produkts, das sich auf seinen Kern konzentriert: die Sicherheit. Denn je weniger Funktionen und Elemente Ihre Sicherheitskette umfasst, desto weniger müssen Sie testen. Dies gilt auch für den integrierten Funktionsgenerator.
Das Ende der Online-Korrekturlesung
Dies bedeutet nicht, dass Online-Diagnose-Prüfungen nicht mehr erforderlich sind. Die Hauptvoraussetzung für ein kürzeres Prüfintervall liegt häufig in der nachgeschalteten Ausrüstung, wie beispielsweise dem Steuerungssystem, dem Notabschaltsystem (ESD) oder dem Endelement (FE). Es bedeutet lediglich, dass das System, sofern das ODS konstruktionsbedingt sicher ist, für lange Prüfintervalle geeignet ist und nicht in die Online-Diagnosetests einbezogen werden muss. Genauso wie die Sensoren nicht in diese Tests einbezogen werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines integrierten Funktionsgenerators und der damit verbundenen Verfahren.
SpeedSys 300
Das Überdrehzahl-Erkennungssystem SpeedSys 300 hat ein typisches Prüfintervall von >10 Jahren und ist gemäß IEC 61508 zertifiziert. Daher erfordert ein SpeedSys 300 während dieses Zeitraums in der Regel keine Online-Prüfungen. Um kürzere Prüfintervalle für Nachlaufgeräte zu ermöglichen, verfügt das SpeedSys 300 über eine automatisierte Prüf-Funktion, die über die digitalen Ein- und Ausgänge gesteuert wird. Diese Prüfung schaltet die Ausgangsrelais des SpeedSys 300 um, beinhaltet jedoch keinen Funktionsgenerator und keine vorübergehenden Übersteuerungen der Systemlogik.
Der Hauptvorteil dieses Ansatzes für die Funktionsprüfung besteht darin, dass er von einem externen Steuerungssystem wie einem DCS oder einer SPS gesteuert wird. Dies ermöglicht die externe Überwachung und Protokollierung der Funktionsprüfung und unterstützt eine intelligentere Planung der Funktionsprüfung, die auf spezifische Prozessbedingungen zugeschnitten ist. Darüber hinaus können Prüfungen unter Prozessbedingungen vermieden werden, bei denen die Verfügbarkeit der Maschinen kritisch ist.
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Über die Normen
Sowohl die API 670 als auch die IEC 61508 gelten als Leitlinien und begründen keine direkten rechtlichen Verpflichtungen. Sie bieten einen Rahmen für Maschinensicherheit und bewährte Praktiken. Die IEC 61508 konzentriert sich auf die funktionale Sicherheit und umfasst Methoden zur Anwendung, Konzeption, Implementierung und Wartung automatischer Schutzsysteme. Die API 670 ist eine führende Norm des American Petroleum Institute für Maschinenschutzsysteme an rotierenden Anlagen.
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