Ventile sicherheitsgerichtet abschalten

In der Prozesstech­nik sind automa­tisierte Anla­gen für einen langjähri­gen und sicheren Betrieb aus­gelegt. Das gilt für alle Branchen, ange­fan­gen von Molk­ereien und Brauereien bis hin zur Phar­main­dus­trie oder Anla­gen zur Auf­bere­itung indus­triellen Prozess­wassers. Die sicher­heit­stech­nis­chen Anforderun­gen verän­dern sich jedoch; die Akzep­tanz gegenüber Restrisiken sinkt. Gefragt sind deshalb Lösun­gen, die dem indi­vidu­ellen Sicher­heits­bedürf­nis der jew­eili­gen Anwen­dung gerecht werden.

Die Min­destanforderun­gen an die Sicher­heits­stan­dards von Maschi­nen und Anla­gen sind in der Maschi­nen­richtlin­ie 2006/42/EG geregelt. Dem­nach gilt es, je nach Anlage bes­timmte Per­for­mance-Lev­el zu erfüllen, um das Leben und die Gesund­heit von Per­so­n­en zu schützen, z.B., wenn Arbeit­en an Rohrleitun­gen, Ven­tilen, Verbindungsstück­en o.ä. durchge­führt wer­den. Je nach Anla­gen­struk­tur bietet Bürk­ert Flu­id Con­trol Sys­tems hier­für unter­schiedliche Lösungsan­sätze, ange­fan­gen von Ven­tilin­seln, über Steuerköpfe bis hin zu schlichteren Lösun­gen mit speziellen Ven­tiltypen, die sich auch in Bestand­san­la­gen unkom­pliziert nachrüsten lassen.

Ventilinseln

Maschi­nen und Anla­gen müssen so beschaf­fen sein, dass wed­er Men­schen noch die Umwelt oder Sach­w­erte durch ihre Funk­tion Schaden nehmen. Typ­is­cher­weise wer­den solche Anforderun­gen – vor allem in Neuan­la­gen – über eine Profisafe-Steuerung, das Profisafe-Pro­tokoll und entsprechende fehler­sichere IO-Mod­ule gelöst. Seit vie­len Jahren kom­binieren deshalb der Flu­idik­ex­perte Bürk­ert und Siemens immer wieder ihr Know-how:

Die Ven­tilin­sel Air­line SP Typ 8647 ist jet­zt beispiel­sweise in die dezen­tralen Periph­eriesys­teme Simat­ic ET 200SP und ET 200SP HA inte­grier­bar. Die neue Inte­gra­tionsstufe erhöht nochmals die Anla­gen­ver­füg­barkeit und ‑sicher­heit. Erst­mals kön­nen dadurch Ven­tilin­seln in hochver­füg­baren und bis zu R1 redun­dan­ten Profinet-Umge­bun­gen mit Profisafe-Pro­tokoll direkt an einem dezen­tralen Periph­eriesys­tem betrieben wer­den. Pneu­ma­tis­che Seg­mente oder einzelne Ven­tile lassen sich dann gezielt über entsprechende Sicher­heit­sre­lais abschalten.

„Sichere Abschaltungen“ einfach nachrüsten

Wer­den erst im Laufe der Zeit die Anforderun­gen an die Sicher­heit ein­er Anlage erhöht, kann das Umrüsten auf eine Profisafe-Lösung aufwendig, teuer und mit uner­wün­scht­en Still­stand­szeit­en ver­bun­den sein. Bürk­ert bietet deshalb eine prax­is­gerechte Alter­na­tive: Pneu­matikven­tile mit zusät­zlich­er Abschalt­funk­tion (Typen 6524 und 6525) kön­nen ein­fach auf jedem beliebi­gen Ven­tilplatz der Ven­tilin­seln nachgerüstet und damit unab­hängig von der reg­ulären Schaltsig­nal­s­teuerung der Ven­tilin­sel abgeschal­tet wer­den. Dabei benötigt das Plus an Sicher­heit keine größeren Schaltschränke.

Die Ven­tile beste­hen aus einem Vors­teuer-Flip­per-Mag­netven­til und einem Pneu­matik­sitzven­til. Das Flip­per-Wirksys­tem erlaubt das Schal­ten hoher Drücke bei geringer Leis­tungsauf­nahme und mit kurzen Schaltzeit­en. Die paten­tierte Abschalt­funk­tion ist über einen zweit­en Anschluss real­isiert. Die Ven­tile wer­den also weit­er­hin über den Bus anges­teuert, bieten aber zusät­zlich vorne einen zweit­en elek­trischen Anschluss, über den der Stromkreis der Mag­net­spule unter­brochen wer­den kann. Bei Aus­lösen ein­er Sicher­heits­kette schal­ten die Öffn­erkon­tak­te eines Notaus­re­lais die Spule des Pneu­matikven­tils ab, unab­hängig von der Ans­teuerung des Ven­tils über die SPS.

Die Ven­tile, mit denen sich Prozesse bis zum Per­for­mance Lev­el C gemäß Maschi­nen­richtlin­ie sich­er abschal­ten lassen, gibt es als 3/2‑, 5/2- und 2x 3/2‑Wegeventil. Anla­gen­be­treiber aus der Prozessin­dus­trie kön­nen so mit ein­fachen Mit­teln auf steigende Sicher­heit­san­forderun­gen reagieren. Darüber hin­aus kann durch die Ein­bindung eines soge­nan­nten Redun­danzblock­es sog­ar das Per­for­mance Lev­el D erre­icht werden.

Redundanzblock erhöht die Sicherheit

Der Redun­danzblock (MKRS) für das sicher­heits­gerichtete Abschal­ten wurde für Anwen­dun­gen mit hohen Sicher­heit­san­forderun­gen entwick­elt. Er ist mit Ven­tilen und Druckschal­tern aus­ges­tat­tet, die pneu­ma­tisch in Rei­he hin­ter den Ven­tilen auf der Ven­tilin­sel instal­liert wer­den. Die Mon­tage in Rei­he gewährleis­tet eine redun­dante Abschalt­möglichkeit. Zusät­zlich überwachen die Druckschal­ter auf dem Redun­danzblock vor und nach dem Abschaltven­til den anste­hen­den Druck.

Der Ein­satz des Redun­danzblocks bietet sich an, wenn bei einem Not­fall ein sofor­tiger Prozessstopp notwendig ist. Typ­isch sind beispiel­sweise Prozesse, bei denen eine Inspek­tion­sluke für Wartungsar­beit­en geöffnet wer­den kann. Hier gilt es, den Prozess unbe­d­ingt zu stop­pen und gegen Wieder­an­lauf zu schützen, falls eine Abdeck­ung zum falschen Zeit­punkt ent­fer­nt wird.