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Temperaturmessung gemäß SIL

Über den Aufwand, Temperaturmessstellen SIL-gemäß auszulegen

| Autor / Redakteur: Andreas Cohrs / Dr. Jörg Kempf

Wer eine Temperatur-Messanordnung unter SIL-Gesichtspunkten auslegen möchte, läuft Gefahr, sich im Labyrinth der Regelwerke zu verirren.
Wer eine Temperatur-Messanordnung unter SIL-Gesichtspunkten auslegen möchte, läuft Gefahr, sich im Labyrinth der Regelwerke zu verirren. ( © Isleif Heidrikson - Fotolia)

Technische Standards, unmissverständlich definiert und weiträumig geltend: Für Anlagenplaner und -bauer wäre das ein Ideal. Sie hätten eine nicht mehr interpretierbare Anleitung für Prozesssicherheit und -qualität in der Hand. Wie weit die Realität davon entfernt ist, zeigt allein die Auslegung einer Temperatur-Messanordnung unter SIL-Gesichtspunkten.

Die Namur denkt derzeit über die Einführung eines eigenen Prüfsiegels nach. Diese Überlegungen lassen sich als Indiz werten, dass die Branche nach eindeutigen Bewertungskriterien für die Funktion von Anlagenkomponenten verlangt. Prüfsiegel dokumentieren auf einen Blick, auf welchen Grundlagen das betreffende Anlagenteil oder Gerät zertifiziert wurde und welche Bedingungen erfüllt werden. Es hilft somit, den Planungsaufwand und damit Kosten zu reduzieren. In Zeiten eingeschränkter Personalressourcen spielt dieser Faktor eine nicht unerhebliche Rolle.

Normen, Richtlinien und Vorschriften für den Bau und Betrieb von Produktionsanlagen füllen mühelos einen Katalog. Sie formulieren, was den Prozess sichermacht und welche Komponenten dafür in Frage kommen. Zwischen den Aussagen im Text und deren Umsetzung in der Praxis tauchen jedoch immer wieder Lücken für Interpretationen auf, bis hin zur Verwirrung. Je internationaler und vielschichtiger die Regelwerke, umso unübersichtlicher können sie sein und für Planer und Techniker eine erhebliche Herausforderung darstellen. Bei manchen Bestimmungen fehlt es an klaren Anweisungen für das daraus folgende Vorgehen. Wer sich dann vor einer Entscheidung unsicher fühlt, holt sich am besten eine zweite Meinung ein.

Warum der Aufwand so groß ist, zeigt das Beispiel der elektronischen Temperaturmessung gemäß SIL. Der Safety Integrity Level definiert die Zuverlässigkeit der Sicherheitsfunktionen elektronischer Systeme auf der Grundlage von IEC/EN 61508 (für Hersteller und Zulieferer von Ausrüstungen) und IEC/EN 61511 (für die Prozessindustrie). Im Fall der Temperaturmessung gilt das für den Messumformer bzw. Transmitter, nicht aber für den Sensor, also das eigentliche Thermometer. Da aber nur beide Komponenten vereint die zugedachte Messaufgabe erfüllen können, müssen die Planer eine SIL-Messstelle zwangsläufig ganzheitlich betrachten. Worauf es dabei ankommt, wird am folgenden Beispiel veranschaulicht:

Herzstück einer solchen Anordnung ist der Temperatur-Messumformer im Anschlusskopf. Im hier dargestellten Fall handelt es sich um den Typ T32.xS von Wika. Dieser Messumformer kam vor zehn Jahren auf den Markt und war bislang das einzige Gerät dieser Art, dessen Hard- und Firmware zugleich nach der SIL-Norm entwickelt und durch eine „vollständige Bewertung“ (Full Assesment) des TÜV Rheinland zertifiziert wurde. Der Transmitter eignet sich für den Einsatz in einer SIL-Applikation bis zur Stufe 3. Messumformer oder andere intelligente Geräte mit der Klassifizierung „Betriebsbewährtheit“ sind höchstens SIL-2-fähig.

Die Sicherheitsintegrität gemäß IEC/EN 61508 bezieht sich, wie eingangs erwähnt, stets auf ganze Systeme. Der Grad, den der Anwender anstrebt, ermittelt sich also aus der „SIL-Summe“ aller beteiligten elektronischen Komponenten, neben dem Messumformer also auch der Daten-Übermittlungsstrang zur Leitebene und die Verarbeitung der Werte dort.

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