Automatisierte Berechnung der Eigensicherheit

Ihre Vorteile im Überblick

Sichere, automatisierte Berechnung
Deutlich weniger Arbeitsaufwand
Keine mehrfache Eingabe technischer Daten
Vermeidung von Eingabefehlern
Unterstützung bei Identifikation der „richtigen“ Wertepaare
Automatisierte Bereitstellung der Dokumentation
2 Berechnungsarten möglich:
- Ohne Verkabelung für frühe Planungsphasen
- Vollverkabelt mit automatischer Verdrahtungsverfolgung
Schnelles Finden und Navigieren: Nachweis ist mit Objekten

Herausforderungen

Explosionsschutz ist immer dann nötig, wenn durch Gase oder Stäube explosionsfähige Atmosphären entstehen. Das Gefahrenpotenzial ist erheblich. In jeder Produktionsanlage werden Prozessdaten gemessen und Medienströme bewegt und geregelt. Die dafür verwendeten Sensoren und Aktoren werden meist elektrisch betrieben, das heißt, es wird Energie zugeführt. In Ex-Schutz-Bereichen müssen die Stromkreise eigensicher sein, d. h. die verfügbaren Spannungen, Ströme und Leistungen müssen verlässlich auf Werte begrenzt sein, bei denen weder zündfähige Funken noch zu hohe Oberflächentemperaturen entstehen.

Jeder Betreiber, der prozessbedingt Ex-Zonen ausweist, muss als Voraussetzung für die Betriebsgenehmigung einen Nachweis der Eigensicherheit von Stromkreisen führen. Die Eigensicherheit „Ex i“ ist in der MSR-Technik eine seit Jahrzehnten bewährte Zündschutzart. Bei ihrer Berechnung übernimmt der Anwender ein hohes Maß an Verantwortung, wenn er aus dem vielfältigen Betriebsmittel-Angebot am Markt die für seine Anwendung am besten geeigneten auswählt und selbst zusammenschaltet. Der in aller Regel rechnerisch geführte Nachweis ist nicht so trivial, wie oftmals dokumentiert.

Für die Einhaltung der Kriterien zur Eigensicherheit sind nicht nur die einzelnen im Stromkreis enthaltenen Betriebsmittel zu betrachten, sondern die komplette Zusammenschaltung und das Zusammenwirken aller beteiligten Betriebsmittel einschließlich der Verbindungsleitungen. Der Nachweis der Eigensicherheit nach den Errichtungsbestimmungen der DIN EN 60079-14 sollte sinnvollerweise bereits bei der Planung und Projektierung erstellt werden. Er muss die Auswahl passender Betriebsmittel umfassen sowie die Prüfung der gewählten Zusammenschaltung.

Lösung

AUCOTECs Software-Plattform Engineering Base (EB) bildet die Mess- und Regelkreise auch für den Ex-Bereich sowohl grafisch als auch im Objektmodell ab. Für jeden einzelnen Stromkreis ist der Nachweis der Eigensicherheit erforderlich.EB ist in der Lage, diesen Nachweis zu führen. Die dafür nötigen technischen Daten sind in den Artikelstammdaten bzw. Projektdaten bereits vorhanden und wegen EBs zentraler Datenhaltung jederzeit von jedem Anwender abrufbar.

Mit Hilfe eines Assistenten wird die Berechnung der Eigensicherheit aller im Projekt vorhandenen PLT-Stellen automatisiert. Zu jeder durchgeführten Berechnung legt EB ein Dokument in Form eines Reports im Excel-Format an, aus dem das Resultat sowie die Ausgangsdaten ersichtlich sind.

In die Berechnung der PLT-Stelle gehen die Kennwerte des Trennschalt-Verstärkers, des Sensors bzw. Aktors und die Kabellänge ein. Ist die Kabellänge nicht angegeben, wird die maximal mögliche Kabellänge berechnet, bei der die Eigensicherheit noch erreicht wird.

EB überprüft anhand der eingegebenen Werte, ob die Eigensicherheit der Stromkreise gegeben ist. Da die Anwender bei der Wahl der „richtigen“ Wertepaare hohe Verantwortung tragen, unterstützt EB sie zusätzlich mit einer ausführlichen Bedienungsanleitung und Hilfe. Für alle relevanten Stellenelemente der PLT-Stelle muss die ATEX-Bescheinigungsnummer ersichtlich sein.

Werden an einer PLT-Stelle die Bedingungen zur Eigensicherheit nicht erfüllt, erhält der Anwender direkt einen gezielten Hinweis, der als Meldeobjekt nachvollziehbar dokumentiert wird. Diese Hinweise werden im EB-Projekt vermerkt und können dann abgearbeitet werden. Außerdem gibt EB automatisch einen Report mit dem Hinweis auf nicht erfüllte Eigensicherheit aus.

Ex-i-Nachweise und ATEX-Bescheinigungen lassen sich als Teil der Projektdokumentation ebenfalls in EB verwalten.

Nutzen

Die Berechnung der Eigensicherheit in EB reduziert den Arbeitsaufwand erheblich. Die technischen Daten aller bereits geplanten Objekte, die dann in EBs Datenmodell liegen, lassen sich direkt verwenden und müssen nicht, wie sonst üblich, noch einmal eingegeben werden. Das verhindert automatisch eine übliche Fehlerquelle, denn die Objektdaten wurden bislang für die Berechnung in der Regel noch einmal per Hand in eine Excel-Liste eingetragen. Eine weitere Beschleunigung des Workflows schafft der für die Berechnung entwickelte Assistent. Mit EBs Typical Manager lässt sich die Berechnung sogar noch komfortabler und schneller machen: Einfach Loop-Typical auswählen, kopieren und durch „Ex-i-Calculation“ berechnen lassen.

Zusätzlichen Nutzen bedeutet die automatisierte Bereitstellung der erforderlichen Ex-i-Dokumentation und ihre unmittelbare Verknüpfung in dem EB-Projekt. Sie liegt nicht separat in einem Dokumenten-Management, sondern ist für jeden Beteiligten leicht und ohne Systembrüche zu finden.

Der Nachweis ist ein wesentlicher Bestandteil der Betreiber-Dokumentation. Durch seine Integration ins EB-Projekt sind in der Dokumentation Form und Design automatisch einheitlich.

EBs umfassende Erläuterungen und Hilfen bieten zusätzliche Unterstützung und Sicherheit.