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Wie mechanische Verriegelungen den PLe Wert erfüllen

Wie mechanische Verriegelungen den
PLe Wert erfüllen

Der Einsatz von mechanischen Schlüsseltransfer-systeme hat gegenüber den elektromechanischen Sicherheitsschaltern mehrere Vorteile. Die Einsparung von Installationszeit, Zusatzkosten wie Verkabelung, Programmierung einer Sicherheits-SPS und die Ausfallsicherheit unter rauen Umgebungsbedingungen werden häufig aufgeführt.

Kategorie 3 und Kategorie 4

PLe und PLd erzielen

Ein zweikanaliges Redundanzsystem mit Monitoring zwischen den Sicherheitsschaltkreisen ist in der Regel Voraussetzung für das Performance Level (PL) D und ist immer erforderlich, um den PLe zu erhalten.

Obwohl ein mechanisches Verriegelungssystem oder Schlüsseltransfermechanismen nicht die Standard-Design-Architektur einer elektromechanischen oder elektrischen Hoch-PL-Lösung aufweist, ist es möglich und oft einfacher, einen PLd oder PLe Wert mit einem mechanischen Verriegelungssystem zu erzielen. Dies ist möglich, indem die Voraussetzungen für Kategorie 3 und 4 erfüllt werden und nicht die für elektrische Komponenten konzipierten Anschlusspläne herangezogen werden.

Abbildung 5 der Norm ISO 13849-1 2015 verdeutlicht den Zusammenhang zwischen der Kategorie-Architektur (Cat B-4), der Diagnoseabdeckung (DC keine bis eine sehr hohe), die durchschnittliche Zeitdauer bis zum gefährlichem Ausfall (MTTFd niedrig bis hoch) und die Leistungsstufen (PL).

Bei Systemen der Kategorie 3 darf ein Defekt oder ein Ausfall nicht zum Funktionsverlust der Schutzvorrichtung führen. Dies wird erreicht, indem man sicherstellt, dass alle Störungen, die zu einer Gefährdung führen könnten, vermieden werden. In der Praxis bedeutet dies, dass die Geräte wesentlich robuster als erforderlich oder spezifiziert konstruiert werden (Überdimensionierung). Die jeweilige Leistungskomponente ist zudem „Ausfallsicher” konzipiert, so dass sie im Schadensfall in einen sicheren Modus schaltet.

Bei Systemen der Kategorie 4 muss auch eine Ansammlung von Defekten oder Fehlfunktionen den Ausfall der Sicherheitsfunktionen verhindern. Nur eine Kombination von 2 Störfällen ist auszuschließen (es sei denn, 3 oder mehr Störfälle sind vorhersehbar). Dies wird in der Regel dadurch erreicht, indem man sicherstellt, dass beim Auftreten eines Defekts die betreffende Baugruppe funktionsunfähig wird und ein Zugriff oder Neustart bis zum Austausch der Baugruppe ausgeschlossen ist.

Die mechanischen Verriegelungssysteme von Fortress Interlocks dies u. a. dadurch, dass die Schlüssel mit einer Sollbruchstelle versehen sind. Bei einer extremen Krafteinwirkung oder einer Schlossstörung zerbricht der Schlüssel an dieser Stelle und macht eine weitere Inbetriebnahme des Schlosses nicht mehr möglich, da das Schloss nicht mehr überbrückt werden kann.

Wenn in einem System der Kategorie 3 oder 4 der Fehlerausfall ausgeschlossen ist (einer oder mehrere Fehler, je nach Kategorie), ist die Zuhilfenahme eines Diagnostic Coverage (DC) nicht mehr erforderlich. Damit kann eine komplette mechanische Anlage ohne Monitoring und damit ohne die normalerweise erforderliche Programmierung PLd oder PLe konform sein. Eine frühzeitige Berücksichtigung aller Fehlermöglichkeiten ist notwendig und deshalb hat Fortress eine eigenständige Zertifizierung für die gesamte mGard Produktgruppe der mechanischen Verriegelungssysteme eingeholt. Damit ist das System für den Einsatz in PLe-Applikationen geeignet und stellt sicher, dass alle Fehlermöglichkeiten und Fehlermodi berücksichtigt wurden.

Weitere Informationen über mechanische Verriegelungssysteme finden Sie in der Norm ISO TS19837 oder Sie wenden sich direkt an uns.

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