SIL ist was Sie brauchen Wie mit einer SIL-zertifizierten Software die sichere Datenübertragung gelingt

Häufig installieren Anlagenbetreiber sicherheitsgerichtete Steuerungen separat zum Prozessleitsystem, da deren Zertifizierung nach Sicherheitsstandards wie SIL 2 kostenintensiv ist. Die Datenschnittstelle Freelance Safe umgeht diesen Hardware- und Programmieraufwand, indem sie über eine SIL-zertifizierte Software eine fehlersichere Datenübertragung zwischen Leitstation und Sicherheitscontroller ermöglicht und so die Flexibilität der Anlagen erhöht.

Anbieter zum Thema

Mettler-Toledo GmbH

VEGA Grieshaber KG

Geroldinger GmbH

ABB AG

Asia Industrieautomation GmbH

Beim Einsatz eines Prozessleitsystems (PLS) zur Bedienung und Beobachtung des Prozesses und zur Überwachung und Steuerung der sicherheitsrelevanten Steuer- und Regelkreise wird meist ein separates Sicherheitssystem eingesetzt, das ausschließlich als Shut-Down-System verwendet wird. Erfahrungen mit einem PLS und einer separierten Sicherheitssteuerung in einer Produktion zeigen jedoch, dass weitere Abschnitte einer oder mehrerer Ablaufketten nicht nur im Leitsystem, sondern auch in der Sicherheitssteuerung nachgebildet werden müssen.

Daraus ergibt sich nicht nur ein doppelter Programmieraufwand, sondern auch eine schwierige Fehlersuche, um die Abstimmung der Abläufe in der Sicherheitssteuerung und im Leitsystem zu synchronisieren. Dieser erhöhte Abstimmungsaufwand steigert sich nochmal, wenn die Steuerung und Überwachung der Anlage aufgrund eines Produktwechsels (z.B. sicherheitsrelevante Grenzwerte) mit neuen Parametern arbeiten muss. Eingaben an der Leitstation des PLS, die Auswirkungen auf den Steuerungsablauf in der Sicherheitssteuerung haben, sind nicht erlaubt. Ein zusätzlicher Hardwareaufwand ist damit die einzige Lösung.

SIL sichert Datenübertragung

Bei Freelance Safe handelt es sich um eine Datenschnittstelle, mit der die Freelance-Leitsystemsoftware Digivis von ABB die Sicherheitsapplikationen bedient. Dieser neuen SIL-zertifizierten Software gelingt eine sichere Datenübertragung zwischen der Leitstation und dem Sicherheitscontroller. Dabei wird ein so genannter „grauer“ Kommunikationskanal zur Verfügung gestellt, über den die Bedienung einer Sicherheitsapplikation erfolgt. Die neue Software muss sowohl im Freelance Control Builder F als auch in dem Engineeringtool eines Sicherheitscontrollers installiert werden. Die Installation stellt in dem ABB-Prozessleitsystem Funktionsbausteine zur Verfügung, die einfach in alle Freelance-Applikationen geladen werden können.

Mithilfe dieser Funktionsbausteine wird die Kommunikation zwischen der Bedienstation/Controller und der sicherheitsgerichteten, speicherprogrammierbaren Steuerung (SSPS) überwacht. Störungen und Fehler im Datenbereich, die auf der Datenstrecke z.B. durch elektromagnetische Störungen entstanden sind, werden mit der höchstmöglichen Wahrscheinlichkeit erkannt. Das Gesamtsystem erhält dadurch ein SIL 3-Level.

Um die Prozessführung zur SSPS zu gewährleisten, müssen binäre und digitale Signale im PLS gebildet und zur SSPS gesendet werden können. Beiden Signaltypen liegt folgende Arbeitsweise zugrunde: Der Bediener startet die Systemausführung durch die Auswahl eines Faceplates an der Bedienstation. Über Signalleitungen werden sowohl der sicherheitsgerichteten Steuerung (SSPS) als auch dem Controller des PLS die Daten gesendet und Überprüfungen auf Syntax- und andere Bedienfehler durchgeführt. Anschließend erzeugt das PLS ein Polynom und sendet dieses an die SSPS. Unter diesem Polynom ist ein Datenwort zu verstehen, das sich aus mehreren Informationen zusammensetzt, die für die Übertragung notwendig sind.

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