SIL3-Sicherheitsrelais zur funktional sicheren Abschaltung von Anlagen in korrosiver Atmosphäre

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J. Engelsmann AG

AUMA Riester GmbH & Co. KG

K.A. Schmersal GmbH & Co. KG

Weidmüller Deutschland

Ausgetüftelt bis ins Detail

Das Sicherheitsrelais SCS 24V DC SIL3 ist vom TÜV Nord gemäß EN 61508 für die Sicherheitsanforderungsstufe SIL3 zertifiziert. Mit dem Sicherheits-Integritätslevel lassen sich entsprechende Geräte hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit von Sicherheitsfunktionen klassifizieren, bzw. es gilt sicherheitsgerichtete Konstruktionsprinzipien einzuhalten, um Fehlfunktionsrisiken zu minimieren.

So besitzt das Modul einen Sicherheits- und einen zusätzlichen Überwachungskreis (Monitorkreis). Im Sicherheitskreis sind drei Relais in Reihe geschaltet, was stets eine zuverlässige Trennung im Ausgangskreis gewährleistet. Die typische Ausschaltzeit beträgt 14 ms und die Einschaltzeit 7 ms. Den Kurzschlussschutz im „SIL-Kreis“ übernimmt eine interne 5 A-Sicherung. Eine Spezialschaltung im Eingangskreis macht das Modul immun gegen Testimpulse, die in Schaltungen dieser Art üblicherweise vorgenommen werden.

Ergänzendes zum Thema

Funktionale Sicherheit: Das sollten Sie wissen

Funktionale Sicherheit ist nach der Norm EN/IEC 61508 dann gegeben, wenn das Risiko durch Sicherheitssysteme und organisatorische Maßnahmen auf ein tolerierbares Maß minimiert wird. In diesem Fall kommen SIL3-Relais zur Notfallabschaltung zum Einsatz. Einen solchen Vorgang gilt es nicht dauerhaft, sondern nur in Notfallsituationen anzusteuern – höchstens einmal pro Jahr. Entsprechend genügt hier der Betrieb mit niedriger Anforderungsrate (Low-Demand-Mode). Aber auch die Betriebsart High-Demand-Mode, also mit hoher Anforderungsrate, spielt eine zentrale Rolle bei der Herstellung von funktionaler Sicherheit. Ein Beispiel hierfür sind Überfüllsicherungen von Tankanlagen, deren Steuerung ein permanenter Prozess ist.

Der zusätzliche Überwachungskreis (Monitorkreis) ist als Weitspannungseingang ausgelegt. Die typische Einschaltzeit im Überwachungskreis beträgt 21 ms. In einem Gerät werden so neben der sicherheitsgerichteten Abschaltung (SIL3) auch Feldsignale im Bereich von 24 bis 230 V AC/DC galvanisch isoliert und an die übergeordnete Steuerung gemeldet. Damit erlaubt das Relais den individuellen Einsatz, wie etwa in Backup-Systemen mit hohen DC-Spannungen oder Überfüllsicherungen von Tankanlagen.

Je eine gelbe LED im Sicherheits- und Überwachungskreis befinden sich an der Gerätefront und erleichtern die Funktions-/ Fehleranalyse des Relais. Die von außen zugängliche Sicherung gestattet Anwendern den schnellen Austausch vor Ort. Mit 113,6 mm x 22,5 mm x 117,2 mm (Länge x Breite x Höhe) ist das Sicherheitsrelais kompakt gebaut, benötigt also nur wenig Platz auf der DIN-Tragschiene TS35 im Schaltschrank. Leiter im Querschnittsbereich von 0,14 bis 2,5 mm² lassen sich via Schraubanschluss rüttelsicher anschließen. Das Sicherheitsrelais ist im weiten Temperaturbereich von -25 °C bis +50 °C uneingeschränkt betriebsfähig.

* Der Autor ist Produktmanager Sicherheitsrelais bei der Weidmüller GmbH & Co. KG, Detmold.

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