Rosemount™ 644 Temperaturmessumformer
für Schienenmontage
Messumformer der nächsten Generation mit RK-Option und
HART® 7Protokoll
Sicherheitshinweise
BEACHTEN
Lesen Sie dieses Dokument, bevor Sie mit dem Produkt arbeiten. Bevor das Produkt installiert, in Betrieb genommen oder
gewartet wird, müssen Sie alle Inhalte verstanden haben, um eine optimale Produktleistung zu erzielen sowie die Sicherheit von
Personen und Anlagen zu gewährleisten. Technische Unterstützung erhalten Sie unter:
Kundendienst
Technischer Kundendienst, Preisangaben und auftragsbezogene Fragen.
USA – 1-800-999-9307 (7.00 bis 19.00 Uhr Central Time)
Asien-Pazifik – +65 777 8211
Europa/Naher Osten/Afrika – +49 8153 9390
Response Center Nordamerika
Geräteservice
1-800-654-7768 (24 Stunden — inkl. Kanada)
Außerhalb dieser Regionen wenden Sie sich bitte an Ihren Emerson Vertreter vor Ort.
WARNUNG
Anweisung befolgen
Nichtbeachtung dieser Installationsrichtlinien kann zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen.
Die Installation darf nur von Fachpersonal durchgeführt werden.
Explosion
Explosionen können zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen.
In explosionsgefährdeten Atmosphären darf der Deckel des Anschlusskopfs nur im spannungslosen Zustand geöffnet werden.
Vor Anschluss eines Handterminals in einer explosionsgefährdeten Umgebung sicherstellen, dass die Geräte im Messkreis in
Übereinstimmung mit den Vorschriften für eigensichere oder keine Funken erzeugende Feldverkabelung installiert sind.
Sicherstellen, dass die Prozessatmosphäre des Messumformers den entsprechenden Ex-Zulassungen entspricht.
Alle Anschlusskopfdeckel müssen vollständig geschlossen sein, um die Ex-Schutz-Anforderungen zu erfüllen.
Prozessleckagen
Prozessleckagen können zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen.
Das Schutzrohr nicht entfernen, während der Messumformer in Betrieb ist.
Schutzrohre und Sensoren vor Druckbeaufschlagung installieren und festziehen.
Stromschlag
Elektrische Schläge können schwere oder tödliche Verletzungen verursachen.
Bei Kontakt mit Leitungen und Anschlüssen äußerst vorsichtig vorgehen.
Die in diesem Dokument beschriebenen Produkte sind NICHT für nukleare Anwendungen qualifiziert und ausgelegt.
Werden Produkte oder Hardware, die nicht für den nuklearen Bereich qualifiziert sind, im nuklearen Bereich eingesetzt, kann dies
zu ungenauen Messungen führen.
Informationen zu nuklear-qualifizierten Rosemount Produkten erhalten Sie von Ihrem zuständigen Emerson Vertriebsbüro.
2
WARNUNG
Physischer Zugriff
Unbefugtes Personal kann möglicherweise erhebliche Schäden und/oder Fehlkonfigurationen an den Geräten des Endbenutzers
verursachen. Dies kann vorsätzlich oder unbeabsichtigt geschehen und man muss die Geräte entsprechend schützen.
Die physische Sicherheit ist ein wichtiger Bestandteil jedes Sicherheitsprogramms und ein grundlegender Bestandteil beim Schutz
Ihres Systems. Beschränken Sie den physischen Zugriff durch unbefugte Personen, um die Assets der Endbenutzer zu schützen.
Dies gilt für alle Systeme, die innerhalb der Anlage verwendet werden.
Anhang ABegriffe und Definitionen......................................................................................... 49
Emerson.com/Rosemount5
InhaltSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
6Rosemount 644
SicherheitshandbuchEinf
00809-0605-4728Dezember 2021
ührung
1Einführung
1.1Verwendung dieser Betriebsanleitung
Dieses Dokument enthält Informationen zur Installation, Inbetriebnahme und
Abnahmeprüfung eines Rosemount 644 Temperaturmessumformer für
Tragschienenmontage gemäß den Anforderungen an sicherheitsgerichtete Systeme (SIS).
BEACHTEN
Diese Betriebsanleitung geht davon aus, dass folgende Bedingungen vorliegen:
• der Messumformer wurde korrekt und vollständig gemäß den Anweisungen in der
Betriebsanleitung und Kurzanleitung des Messumformers installiert
• die Installation entspricht allen anwendbaren Sicherheitsanforderungen.
• Bediener ist in lokalen und unternehmensinternen Sicherheitsstandards geschult
In dieser Betriebsanleitung werden folgende Produktvarianten berücksichtigt:
BeschreibungZusatz
Auf DIN-Tragschiene montierte programmierbare 2-Leiter-Temperaturmessumformer.
(1) Die „*“ stehen für verschiedene Optionen und Zulassungen, die keinen Einfluss auf die
Sicherheitsaspekte des Geräts haben.
Produktzweck
Dies ist ein 2-Leiter HART® Temperaturmessumformer für Temperaturmessungen mit TCund Widerstandsthermometern. Echter Doppeleingang mit 7 Anschlussklemmen und
hoher Dichte ermöglicht die Messung von zwei 4-Leiter-Widerstandsthermometern. Die
Sensorredundanz ermöglicht die automatisches Umschaltung auf den sekundärer Sensor
im Falle eines primären Sensorausfalls, und die Sensordrift-Erkennung gibt eine Warnung
aus, wenn die Sensordifferenz vordefinierte Grenzen überschreitet. Das Gerät wurde
entworfen, entwickelt und hergestellt für den Einsatz in SIL 2/3 Anwendungen
entsprechend den Anforderungen von IEC 61508: 2010
Zugehörige Dokumente
Die gesamte Produktdokumentation ist bei Emerson.com erhältlich.
1.2Messumformer-Übersicht
644R*QT*
644T*QT*
(1)
(1)
Die Auswerteelektronik unterstützt die folgenden Merkmale:
• 4-20 mA/HART® Protokoll (Version 7)
• Ein oder zwei Eingänge von einer breiten Palette von Sensortypen (2-, 3- und 4-Leiter-
Widerstandsthermometer, Thermoelement, mV und Ohm)
Emerson.com/Rosemount7
EinführungSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
• Optionale Zulassung für Sicherheitsgerichtete Systeminstrumentierung (SIS) gemäß
IEC 61508 (SIL2)
• Doppelsensor mit speziellen Merkmalen wie Hot Backup™, Sensordriftalarm, erste
gute, Differential- und Durchschnittstemperatur sowie vier simultanen
Variablenausgängen der Messung zusätzlich zum Analogsignal
• Entspricht NAMUR NE21, NE43, NE44, NE89 und NE107 konforme
Diagnoseinformationen.
Bezüglich des kompletten Programms an kompatiblen Anschlussköpfen, Sensoren und
Schutzrohren, die Emerson anbietet, siehe nachfolgende Literatur:
IEC 61326-3-1:2008Störfestigkeitsanforderungen für sicherheitsgerichtete Systeme
2.2Installation in SIS-Anwendungen
Die Installationen müssen von qualifiziertem Personal durchgeführt werden. Neben den in
der entsprechenden Betriebsanleitung des Produkts beschriebenen standardmäßigen
Installationsverfahren sind keine speziellen Installationsanforderungen zu beachten.
Die Umgebungs- und Betriebsgrenzwerte sind in der Betriebsanleitung des Produkts
angegeben.
2.2.1
Grundlegende Sicherheitsspezifikationen
Betriebstemperaturbereich
Lagertemperaturbereich
Versorgungsspannung, nicht Ex
Versorgungsspannung, Ex ia
Zusätzliche Mindestversorgungsspannung bei
Verwendung von Testklemmen
Maximale interne Leistungsableitung
Min. Bürdenwiderstand bei > 37 V Spannungs-
versorgung
-40...+80 °C
-50...+85 °C
(1)
7,5
...48
men)
(1)
7,5
...30
klemmen)
0,8 V
≤ 850 mW
(Versorgungsspannung – 37) / 23 mA
(2)
VDC (bei Anschlussklem-
(2)
VDC (an den Anschluss-
Montagebereich
(1) Die Mindestversorgungsspannung muss an den Anschlussklemmen gemessen werden (d. h. alle externen Spannungsab-
fälle müssen berücksichtigt werden).
(2) Stellen Sie sicher, dass das Gerät durch eine geeignete Spannungsversorgung oder durch den Einbau von Überspannungs-
schutzgeräten vor Überspannung geschützt ist.
Emerson.com/Rosemount9
Zone 0, 1, 2/ Division 2 oder Ex-freier
Bereich
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Die bekannten Fehlerraten von elektrischen Komponenten innerhalb der nutzbaren
Lebensdauer sollten auf Erfahrungen basieren, gemäß IEC 61508-2:2010 Abschnitt 7.4.9.5
(Hinweis 3), oder gemäß den eigenen Statistiken des Benutzers. Das Gerät enthält keine
Komponenten, die besonders empfindlich auf Umgebungsbedingungen reagieren, noch
enthält es nicht verwaltete Speicherkomponenten mit vermuteten Speicherzeiten.
2.2.3
Sicherheitsgenauigkeit
Der Analogausgang entspricht dem angelegten Eingang innerhalb der
Sicherheitsgenauigkeit.
Sicherheitsgenauigkeit
Mindest-Messspanne
Der ausgewählte Bereich (PV Oberer Bereich - PV Unterer Bereich) muss größer oder
gleich den untenstehenden Werten sein.
Verschmutzungsgrad 2 oder besser
1 x 1,5 mm2 Litzendraht
0,5 Nm
±2 %
Konfigurierter Eingangstyp
Pt100-Pt10000, Ni100-Ni1000, Cu100-Cu100025°C
Pt50, Ni50, Cu5050°C
Pt20, Ni20, Cu20125°C
Pt10, Ni10, Cu10250°C
Cu5500°C
TC: E, J, K, L, N, T, U100°C
TC: Lr, R, S, W3, W5, B400°C
Spannung -20...100 mV1,3mV
Spannung -0,1...1,7 V0,12V
Spannung ±0,8 V0,12V
Lineare Ohm 0...400 Ohm10Ohm
Lineare Ohm 0...100 kOhm1kOhm
Potenziometer10%
Mindest-Messspanne
Einheit
Messbereichsbeschränkungen
Für SIL-Anwendungen darf TC Eingangstyp B nicht unter +400 °C verwendet werden, da
die Genauigkeit niedriger ist als die spezifizierte Sicherheitsgenauigkeit.
10Rosemount 644
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
00809-0605-4728Dezember 2021
2.2.4Zugehörige Hilfsmittel
Verdrahtung des Widerstandsthermometers oder linearen Widerstandssensors
Wenn Eingang 1 Anzahl der Drähte / Eingang 2 Anzahl der Drähte auf 2 oder 3 konfiguriert ist
und Eingangstyp 1 / Eingangstyp 2 Widerstandsthermometer, Ohm oder kOhm ist, muss
der Endanwender sicherstellen, dass die angelegte Sensorverdrahtung keine Ausfälle mit
sich bringt, die die Anforderungen an die Sicherheitsanwendung überschreiten.
Verkabelung des Potenziometersensors
Wenn Eingang 1 Anzahl der Drähte auf 3 oder 4 konfiguriert ist und Eingangstyp
Potenziometer ist, muss der Endanwender sicherstellen, dass die angelegte
Sensorverdrahtung keine Ausfälle mit sich bringt, die die Anforderungen an die
Sicherheitsanwendung überschreiten.
Kurzschlussfehler des Sensors
Die Erkennung kurzgeschlossener Sensoren oder kurzgeschlossener Sensorleitungen wird
für Eingang 1 und Eingang 2 ist und wenn einer der Eingangstypen wie unten aufgeführt
konfiguriert ist:
• Ohm oder kOhm
• Pt50 oder Ptx und Widerstandsthermometer-Faktor < 100
• Nix- und Widerstandsthermometer-Faktor < 50
• Cu10, Cu50 oder Cux und Sensor Kundenspezifisches Widerstandsthermometer
Widerstand < 100
• Potenziometer und Eingang 1 Obergrenze (Potenziometergröße) < 18 Ohm
Für Potenziometer gibt es keine Kurzschlusserkennung am Potenziometerarm.
Erkennung von kurzgeschlossenem Sensor oder kurzgeschlossenen Sensorleitungen wird
für Eingang 1 ignoriert oder Eingang 2, wenn sein Eingangstyp wie unten aufgelistet
konfiguriert ist:
• Mikrovolt, Millivolt oder Volt (bipolar oder unipolar)
• Jeder TC-Typ (Erkennung eines kurzgeschlossenen externen CJC-Sensors wird NICHT
ignoriert)
Wenn einer dieser Eingangstypen in einer Sicherheitsanwendung verwendet werden soll,
muss der Benutzer sicherstellen, dass die angewandten Sensoren, einschließlich der
Verdrahtung, Fehlerraten aufweisen, die sie ohne Erkennung von kurzgeschlossen
Sensoren oder Drähten qualifizieren.
Anschluss der Verlängerung
Es dürfen nur Geräte angeschlossen werden, die speziell für den Anschluss an den
Verlängerungsanschluss des Messumformers vorgesehen sind. Mit diesem Gerät wird der
angewendete maximal zulässige Abfall der Betriebsspannung angegeben; V
Anwender muss sicherstellen, dass die Versorgungsspannung abzüglich der
Spannungsabfälle für externe Mess- oder Kommunikationswiderstände und abzüglich des
maximalen Spannungsabfalls für die an den Verlängerungsanschluss angeschlossenen
Geräte höher als die angegebene Mindestversorgungsspannung ist:
EXT
. Der
Emerson.com/Rosemount11
4244
43
41
43
I1
41 4244
43
+
-
CJC
3
41 4244
43
+
41 4244
43
4
I1
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
V
VERSORGUNG
> 7,5 + V
VERLÄNG
+ V
ABFALL
Prozesseinstellung (Eingangsabgleich)
Wenn vor dem Eintritt in den SIL-Modus eine Prozesseinstellung an Eingang 1 oder
Eingang 2 durchgeführt wurde, ist es zwingend erforderlich, dass die Genauigkeit des
Geräts (und ggf. des Sensors) nach dem Eintritt in den SIL-Modus vom Endbenutzer
zusätzlich zur normalen Funktionsprüfung geprüft wird (siehe Prozesseinstellung
(Eingangsabgleich)).
Analogausgang
Die angeschlossene Sicherheits-SPS muss in der Lage sein, die Fehlermeldungen am
Analogausgang des Messumformers zu erkennen und zu verarbeiten, indem sie über
einen NAMUR NE43-konformen Stromeingang verfügt. Die Sicherheits-SPS muss in der
Lage sein, Fehlermeldungen gemäß NE43 innerhalb einer Sekunde zu erkennen und auf
diese zu reagieren. Wenn die Ausgangsgrenzwertüberprüfung im SIL-Modus deaktiviert ist
(siehe Ausgang), muss die angeschlossene Sicherheits-SPS auch in der Lage sein, Strom im
erweiterten Bereich gemäß NAMUR NE43 innerhalb einer Sekunde zu erkennen und
darauf zu reagieren. Die Grenzen für die Erkennung müssen < 20,5 mA und > 3,8 mA
betragen.
Fehlerraten
Als Datenbasis für die Fehlerraten werden die Basisfehlerraten aus der Siemens-Norm SN
29500 verwendet. Fehlerraten sind konstant; Verschleiß-Mechanismen sind nicht
inbegriffen. Fehlerraten der externen Spannungsversorgung sind nicht inbegriffen.
2.2.5
Installationsanforderungen
Das Gerät muss gemäß den Anforderungen für die SIL-Anwendung installiert werden,
siehe Anschlüsse. Alle in Installationsanforderungen beschriebenen Annahmen und
Einschränkungen müssen eingehalten werden.
Anschlüsse
Einzelner Eingang
2 w / 3 w / 4 w Wider-
standsthermometer
oder lin. R
(1) Bei Verwendung des Thermoelement-Eingangs kann der Messumformer entweder für konstante,
interne oder externe CJC über einen Pt100- oder Ni100-Sensor konfiguriert werden. Dies muss
während der Konfiguration des Geräts ausgewählt werden.
TC (interner CJC oder
externer 2 w / 3 w / 4 w
CJC)
(1)
mV3 w / 4 w Potentiome-
ter
12Rosemount 644
41 4244
43
41 4244
43
41 4244
43
51 5254
53
51 5254
53
51 5254
53
51 5254
53
41 4244
43
4
I2
+
43
I1
+
-
+
43
I1
+
-
CJC
3
4
I1
41 4244
43
51 5254
53
45
I1
4
I2
ABD
F
CE
ABCD
11 1214
13
mA
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
00809-0605-4728Dezember 2021
Doppelter Eingänge
Eingang 1
Eingang 2
A. 2 w / 3 w / 4 w Widerstandsthermometer oder lin. R
B. TC (interner CJC oder externer 2 w / 3 w / 4 w CJC)
(3)
C. mV
D. 3 w / 4 w Potentiometer
E. 5 w Potentiometer
F. 3 w Potentiometer
Ausgabe
2-Leiter-Installation
2.3Einstellung in SIS-Anwendungen
Zur Kommunikation und Prüfung der Konfiguration des Messumformers ein HART
fähiges Konfigurationsgerät verwenden.
Anmerkung
Die Sicherheit des Messumformerausgangs wird bei folgenden Verfahren nicht
überwacht: Konfigurationsänderungen, Multidrop und Messkreistest. Daher müssen
alternative Maßnahmen getroffen werden, um die Prozesssicherheit bei der Durchführung
von Konfigurations- und Wartungsmaßnahmen am Messumformer zu gewährleisten.
®
2.3.1
Bei Verwendung des Thermoelement -Eingangs kann der Messumformer entweder für konstante, interne oder externe CJC
(3)
über einen Pt100- oder Ni100-Sensor konfiguriert werden. Dies muss während der Konfiguration des Geräts ausgewählt
Sichere Parametrierung
Der Benutzer ist für die Überprüfung der Richtigkeit der Konfigurationsparameter
verantwortlich. Nach der Parametrierung ist es nicht möglich, Messungen oder den
werden.
Emerson.com/Rosemount13
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
Analogausgang zu simulieren. Die folgenden Einschränkungen gelten für die
Konfigurationsparameter.
Funktion/ParameterSIL-Anforderungen
Sensor 1/2 Eingangstyp
Ausgangsbereich 0 %Muss 4,0 mA betragen
Ausgangsbereich
100 %
Konfiguration der
Grenzwertprüfung
Ausgangsgrenzwert –
Fehlerwert
Ausgang unterer
Grenzwert
Ausgang oberer Grenzwert
SensorfehleralarmMuss auf Defekt und Kurzgeschlossen gesetzt sein.
Defekter Sensor – Fehlerwert
Kurzgeschlossener
Sensor – Fehlerwert
Sensordrift – Fehlerwert
Eingangsgrenzen –
Fehlerwert
Kann nicht auf Callendar Van Dusen oder Benutzerdefiniert eingestellt werden.
Muss 20,0 mA betragen
Muss auf Grenzwertprüfung des Eingangsbereichs eingestellt sein, oder
Grenzwertprüfung des Eingangs- und Ausgangsbereichs aktiviert sein.
Muss ≤ 3,6 mA oder ≥ 21,0 mA sein (falls am Ausgang aktiviert)
Muss 3,8 mA betragen
Muss 20,5 mA betragen
Muss ≤ 3,6 mA oder ≥ 21,0 mA sein
Muss ≤ 3,6 mA oder ≥ 21,0 mA sein
Muss ≤ 3,6 mA oder ≥ 21,0 mA sein (falls aktiviert)
Muss ≤ 3,6 mA oder ≥ 21,0 mA sein
Einstellungsverstärkung des Analogausgangs
Einstellungs-Offset des
Analogausgangs
Messkreis-Strommodus
SchreibschutzMuss auf Die Konfiguration ist kennwortgeschützt gesetzt sein
Muss 1,0 sein (Einstellung des Ausgangsstroms ist nicht zulässig)
Muss 0,0 sein (Einstellung des Ausgangsstroms ist nicht zulässig)
Muss auf Aktiviert gesetzt sein
Eine detaillierte Beschreibung der Konfigurationsparameter finden Sie in Sichere
Parametrierung - Verantwortung des Anwenders.
2.3.2
HW-Steckbrücke
Bei SIL-Anwendungen muss jeder erkannte Gerätefehler den Analogausgang auf einen
Wert unter 3,6 mA zwingen (d. h. im SIL-Modus darf die HW-Steckbrücke von P7-P8 NICHT
gesteckt sein). Der HW-Schreibschutz durch Einsetzen einer Steckbrücke von P1-P2 kann
als zusätzlicher Schreibschutz eingesetzt werden, nachdem die Konfiguration erfolgte und
der SIL-Modus aufgerufen wurde.
14Rosemount 644
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
00809-0605-4728Dezember 2021
Anmerkung
Für SIL-Anwendungen muss der Kennwort-Schreibschutz angewendet werden. (Siehe
Sichere Parametrierung für mehr Informationen).
SchreibschutzSicherer Zustand >
21 mA
Keine FunktionKeine Funktion
2.3.3Einbau in explosionssicheren Bereichen
Die IECEx-Installationszeichnung, ATEX-Installationszeichnung und FMInstallationszeichnung müssen beachtet werden, wenn die Produkte in Ex-Bereichen
installiert sind.
2.3.4
2.3.5
Emerson.com/Rosemount15
FMEDA-Berichte
Die FMEDA-Berichte werden von exida herausgegeben. Die Berichte können auf von
Emerson.com heruntergeladen werden.
Gerätezustände
Die Zustände des Geräts werden wie dargestellt definiert, spezifische Fehlerraten für jeden
Modus sind inklusive.
Gerätezustand
Normalbetrieb
(4-20 mA)
Erkannter Fehler (sicherer Zustand)
Gefährlicher ZustandEin gefährlicher Zustand tritt auf, wenn der Stromausgang innerhalb des
Beschreibung
Der sichere Stromausgang liegt innerhalb des definierten Sicherheitsgenauigkeitsbereichs.
Der sichere Stromausgang ist ≤ 3,6 mA (definiert als Störsignal) oder ≥
21 mA.
Bereichs von 4...20 mA liegt und länger als 60 Sekunden um mehr als die
definierte Sicherheitsgenauigkeit vom korrekten Prozesswert abweicht.
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
2.3.6Gerätemodi
Das Gerät kann in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden.
Normalbetrieb
SIL-Modus
Nicht sicherheitsrelevanter Betrieb für den Einsatz in nicht sicherheitsrelevanten Anwendungen
Sicherheitsbetrieb und Sicherheitsfehler für den Einsatz in sicherheitsrelevanten Anwendungen
ModusBeschreibungSIL-StatusStromaus-
gangswert
Zurücksetzen/
Starten
Nicht sicherheitsrelevanter Betrieb
(Normalbetrieb)
Das Gerät wurde gerade gestartet oder zurückgesetzt und bestimmt den nächsten Modus.
Das Gerät verlässt diesen Modus
nach maximal zwei Sekunden.
Das Gerät arbeitet ohne vom Anwender validierte sichere Parametrierung.
Das Gerät kann mit werksseitiger
Standardkonfiguration oder mit
einer bestimmten bestellten Konfiguration betrieben werden. Dieser Modus ist nur für den Einsatz
in nicht sicherheitsrelevanten Anwendungen gültig.
In diesem Betriebsmodus weist
der Anwender dem Gerät sicherheitsbezogene Parameter zu.
INTAusfallsignal ≤
3,5 mA
ÖFFNEN
Betriebssignal
(4 bis 20 mA)
Sicherer
Stromausgang
Ja
Nein
Sicherheitsvalidierungsmodus
(Transfer
vom normalen in
den SILModus)
Sicherheitsbetrieb (SILModus)
Sichere
Parametrierung
fehlgeschlagen
Das Gerät ist dabei, die eingegebenen Sicherheitsparameter und
die Sicherheitsparameter zu validieren (siehe Sichere Parametrie-
rung - Verantwortung des Anwenders für weitere Informatio-
nen). Das Gerät verlässt diesen
Modus, wenn der Benutzer die Sicherheitsparametrierung entweder akzeptiert oder ablehnt.
Das Gerät arbeitet im abgesicherten Modus und liefert einen sicheren Messwertausgang am
Stromausgang. Bei Betrieb in diesem Modus ist das Gerät für sicherheitsrelevante Anwendungen gültig.
Das Gerät hat die Validierung der
aktuellen Konfiguration für den
Sicherheitsbetrieb nicht bestanden.
INTAusfallsignal ≤
3,5 mA
SPERRENBetriebssignal
(4 bis 20 mA)
FEHLERAusfallsignal ≤
3,5 mA
Ja
Ja
Ja
16Rosemount 644
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
00809-0605-4728Dezember 2021
ModusBeschreibungSIL-StatusStromaus-
gangswert
Sicherheitsfehler (SILModus)
Das Gerät geht in diesen Modus
über, wenn das System einen sicherheitsrelevanten Fehler im Sicherheitsbetrieb feststellt.
Die möglichen Fehler sind in der
Fehlerliste des Geräts aufgeführt.
SPERRENAusfallsignal ≤
3,6 mA oder ≥
21 mA
Sicherer
Stromausgang
Ja
2.3.7Funktionelle Spezifikation der Sicherheitsfunktion
Alle Sicherheitsfunktionen beziehen sich ausschließlich auf das analoge 4...20 mA
Stromausgangssignal. Umwandlung von Spannungssignalen, Potenziometer, linearer
Widerstand, Widerstandsthermometersignalen oder Thermoelement-Sensorsignalen in
Ex-Bereichen in das Ausgangssignal innerhalb der spezifizierten Genauigkeit. Für
Widerstandsthermometer, Potenziometer und lineare Widerstandseingänge,
Kabelwiderstände bis zu 50 Ohm pro Leiter können kompensiert werden, wenn eine 3oder 4-Leiter-Verbindung konfiguriert ist (4- oder 5-Leiter für Potenziometer). Bei
Thermoelementsensoren können Temperaturfehler der Kaltlötstelle entweder durch
einen intern angebrachten Temperatursensor, durch einen externen Temperatursensor
oder durch einen festen Temperaturwert kompensiert werden. Die Auswahl der CJCMessung muss vom Endbenutzer vorgenommen und überprüft werden.
Der Messumformer erkennt, wenn einer der verwendeten Sensoren oder deren
Anschlussdrähte kurzgeschlossen oder unterbrochen sind, wobei die in Kurzschlussfehler
des Sensors angegebenen Einschränkungen gelten.
Ein oder zwei Eingänge können in Kombinationen gemessen werden. Die Ausfallraten
werden durch die FMEDA für die folgenden Konfigurationen bestimmt.
Einzeln
Es wird nur ein Eingang gemessen, das Signal wird zur Steuerung des Stromausgangs
ausgewertet. Bei dieser Auswerteelektronik wird einer der Eingänge nicht verwendet.
Doppelelement
Zwei (beide) Eingänge werden gemessen. Die Auswertung der Signale beinhaltet eine
mathematische Kombination, wie z. B. Differenz oder Mittelwert der beiden Signale. Das
Ergebnis der Auswertung steuert den Stromausgang.
Redundant (Sensordrift-Erkennung)
Durch die Einstellung des Parameters Sensordriftverhalten auf Fehler, wie in
Analogausgangsparameter beschrieben, werden zwei (beide) Eingänge gemessen und
ausgewertet. Die beiden Ergebnisse werden von der Auswerteelektronik verglichen und
der Stromausgang wird in den sicheren Zustand versetzt, wenn die Differenz zwischen den
ausgewerteten einen definierten (konfigurierten) Grenzwert überschreitet oder wenn an
einem der Eingänge ein Sensorfehler erkannt wird.
Emerson.com/Rosemount17
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
2.3.8Funktionelle Spezifikation der nicht
sicherheitsrelevanten Funktionen
LED-Ausgänge und Prozesswerte, die über HART® oder ErweiterungsanschlussKommunikation geliefert werden, sind nicht für die Verwendung in einer
sicherheitsgerichteten Funktion geeignet.
2.3.9Sicherheitsparameter
Alle Zahlen zur Ausfallwahrscheinlichkeit sind im FMEDA-Bericht von exida angegeben
(siehe FMEDA-Berichte).
Allgemeine Sicherheitsparameter
Ansprechzeit der Anforderungen (wenn
„Dämpfung“ auf 0,0 Sekunden konfiguriert
ist)
Anforderungsmodus
Mittlere Reparaturzeit (MTTR)
Fehlererkennung und Reaktionszeit
Prozesssicherheitszeit
Systematische Fähigkeit
Komponententyp (Komplexität)
Beschreibung des „Sicheren Zustands“, Ana-
logausgang
Intervall für Abnahmeprüfung
SIL-2-Fähigkeit
Hardware-Fehlertoleranz (HFT)
0
< 75 ms
Niedrig, hoch oder kontinuierlich
24 Stunden
60 Sekunden
120 Sekunden
SC 3
B
Ausgang ≤ 3,6 mA oder ≥ 21 mA
Regelmäßige Abnahmeprüfungen sind
während der nutzbaren Lebensdauer
normalerweise nicht erforderlich, um
die erforderlichen PFD
halten.
-Werte zu er-
AVG
Betrieb
A. Sensor (zweiter Sensor ist optional)
B. Messumformer
C. Sicherheits-SPS
18Rosemount 644
Betrieb eines einzelnen Messumformers 1oo1
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
00809-0605-4728Dezember 2021
SIL-3-Fähigkeit
Aufgrund der systematischen Fähigkeit des Messumformers für SC 3 ist es möglich, das
Gerät in homogenen redundanten Systemen bis SIL 3 einzusetzen.
Hardware-Fehlertoleranz (HFT)
Betrieb
Anmerkung
Die Redundanz setzt voraus, dass die Sicherheits-SPS die beiden Eingänge vergleicht und
auf Inkonsistenzen reagiert.
A. Sensor (zweiter Sensor ist optional)
B. Messumformer
C. Sicherheits-SPS
1
Betrieb mit zwei Messumformerkanälen 1oo2
2.3.10
2.3.11
2.3.12
D. Ain 1
E. Ain 2
Hardware- und Softwarekonfiguration
Alle Konfigurationen von Software- und Hardwareversionen sind werkseitig festgelegt und
können nicht durch den Benutzer oder Wiederverkäufer geändert werden. Diese
Betriebsanleitung gilt nur für Produkte, die mit der Produktversion gekennzeichnet sind
(oder eine Reihe von Versionen), die im Titel dieses Dokuments angegeben ist.
Fehlerkategorie
Alle Fehlerraten und Fehlerkategorien sind in dem von exida herausgegebenen FMEDABericht (siehe Kapitel 5.9) aufgeführt.
Konfiguration des Messumformers
Der Messumformer kann mit einem HART® Konfigurator oder einem HART-Modem
konfiguriert werden, das mit anderen Softwaregeräten verwendet wird, die diesen
Messumformer unterstützen.
Emerson.com/Rosemount19
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
Unabhängig von den verwendeten Hilfsmitteln sind die Konfigurationsparameter
identisch und für Sicherheitsanwendungen müssen alle in Sicherheitsbezogene
Konfigurationsparameter beschriebenen korrekt konfiguriert werden.
Obwohl die meisten Parameter einfach sind und die Beschreibung verständlich ist,
erfordern einige Parameter die in den folgenden Abschnitten dargestellten speziellen
Beschreibungen.
Kennwortschutz
Der Schreibschutz der Konfiguration ist entweder mittels HW-Steckbrücke oder mittels
Passwort möglich. Bei der Konfiguration der Geräteparameter müssen beide
Schreibschutzmechanismen deaktiviert sein. Für den gültigen SIL-Modus muss der
Kennwortschutz auf aktiv gesetzt werden (siehe HART Parameter) und der Eintritt in den
SIL-Modus ist nicht möglich, wenn dies nicht geschieht. Das Konfigurationsgerät muss den
Kennwortschutz unterstützen, wenn der SIL-Modus erforderlich ist.
Nach dem Aufrufen des SIL-Modus kann die HW-Schutz-Steckbrücke für zusätzlichen
Schutz eingestellt werden.
Kennwort ändern
Das für den Schreibschutz verwendete Kennwort muss aus genau acht Zeichen bestehen.
Jegliche Zeichen, die in ISO Latin-1 (ISO 8859-1) angegeben sind, können verwendet
werden und werden vom Konfigurationsgerät unterstützt. Das voreingestellte Kennwort
ist „********“ (8 Zeichen #42).
Um das Kennwort zu ändern, rufen Sie das Menü Schreibschutz im Konfigurationsgerät auf.
Kennwort ändern oder Neues Kennwort auswählen, abhängig vom verwendeten Gerät.
Wenn Sie dazu aufgefordert werden, muss das aktuell konfigurierte Kennwort eingegeben
werden, um Zugriff zu erhalten.
Den Kennwortschutz aktivieren
Zum Aktivieren des Schreibschutzes, rufen Sie das Menü Schreibschutz im
Konfigurationsgerät auf. Aktiviert oder Schreibschutz auswählen, abhängig vom
verwendetem Gerät. Wenn Sie dazu aufgefordert werden, muss das aktuell konfigurierte
Kennwort eingegeben werden, um Zugriff zu erhalten.
Deaktivieren des Kennwortschutzes
Zum Deaktivieren des Schreibschutzes, rufen Sie das Menü Schreibschutz im
Konfigurationsgerät auf. Deaktiviert oder Schreiben aktivieren auswählen, abhängig vom
verwendetem Gerät. Wenn Sie dazu aufgefordert werden, muss das aktuell konfigurierte
Kennwort eingegeben werden, um Zugriff zu erhalten.
Das Konfigurationsgerät unterstützt die Deaktivierung des Kennwortschutzes nicht, wenn
sich das Gerät im SIL-Modus befindet.
Anmerkung
Wenn sich das Gerät im SIL-Modus befindet, wird dieser verlassen, wenn der
Kennwortschutz deaktiviert ist!
20Rosemount 644
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
00809-0605-4728Dezember 2021
Prozesseinstellung (Eingangsabgleich)
Wenn ein Sensor nicht genau ist oder etwas anderes im zu überwachenden Prozess die
Messung linear beeinflusst, kann dies vom Messumformer kompensiert werden, indem bis
zu zwei Referenzwerte für Eingang 1 und Eingang 2 unabhängig voneinander eingegeben
werden.
Eine Prozesseinstelung (Eingangsabgleich) kann vom Endbenutzer durchgeführt werden.
Ein bekanntes Prozesssignal muss für das untere bzw. obere Ende des
Eingangsmessungsbereichs für jeden Eingang angewendet werden.
BEACHTEN
Prozesseinstellung/Eingangsabgleich ist optional für SIL-Modus. Wenn sie verwendet wird,
muss die erforderliche Genauigkeit vom Endbenutzer überprüft werden und es muss
durch Tests sichergestellt werden, dass die angelegte Prozesseinstellung keine Ausfälle
mit sich bringt, die die Anforderungen an die Sicherheitsanwendung überschreiten.
Die Verfahren für den Abgleich werden nicht von allen Konfigurationsgeräten unterstützt.
Unteren Punkt abgleichen (Offset/Tarierung)
Führen Sie diesen Vorgang aus, wenn nur eine Offset-Anpassung oder eine Tarierung des
Eingangs durchgeführt werden soll.
Prozedur
1. Entfernen Sie den Ausgangsstrom von jeder automatischen
Steuerungsanwendung.
2. Wählen Sie im Menü Einstellung des Konfigurationsgeräts die Option
Nulleinstellung der Eingänge.
3. Alle Warnungen quittieren und auswählen, ob Eingang 1 oder Eingang 2
abgeglichen werden sollen.
4. Den Eingang anlegen, der dem 0 %-Eingang entspricht (z. B. 0,0 % für einen
Potenziometereingang).
Der Eingangswert muss innerhalb der konfigurierten Grenzwerte für den Eingang
(Eingang 1 oder Eingang 2) sein.
5. Klicken Sie auf OK, um fortzufahren.
6. Warten Sie, bis der Abgleich durchgeführt wird.
7. Den Ausgangsstrom erneut auf die Steuerungsanwendung anlegen.
8. Wiederholen Sie den Vorgang für beide Eingänge.
Obere und untere Punkte abgleichen
Führen Sie diese Aufgabe aus, wenn sowohl der untere als auch der obere Bereich
abgeglichen werden sollen.
Prozedur
1. Entfernen Sie den Ausgangsstrom von jeder automatischen
Steuerungsanwendung.
Emerson.com/Rosemount21
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
2. Wählen Sie im Menü Einstellung des Konfigurationsgeräts die Option
Eingangseinstellung.
3. Alle Warnungen quittieren und auswählen, ob Eingang 1 oder Eingang 2
abgeglichen werden sollen.
4. Den Eingang dort anlegen, wo der untere Punkt des Abgleichbereichs durchgeführt
werden soll (z. B. 10,03 % für einen Potenziometereingang).
Der Eingangswert muss innerhalb der konfigurierten Grenzwerte für den Eingang
(Eingang 1 oder Eingang 2) sein.
5. Klicken Sie auf OK, um fortzufahren.
Der zuvor abgeglichene untere Punktwert wird angezeigt und der aktuell
angewandte Eingangswert wird kontinuierlich überwacht und angezeigt (z. B.
10,47 % für einen Potenziometereingang).
6. Klicken Sie auf OK, um fortzufahren.
7. Geben Sie den Referenzwert des angelegten Eingangswertes ein (z. B. 10,03 % für
einen Potenziometereingang).
Der aktuell angewendete abgleichende Eingangswert wird überwacht und
angezeigt.
8. Bestimmen Sie, ob der Wert dem Referenzwert entspricht.
• Wenn der Wert dem eingegebenen Referenzwert entspricht, drücken Sie Ja und
fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.
• Wenn der Wert nicht mit dem eingegebenen Referenzwert übereinstimmt,
drücken Sie Nein und wiederholen Sie die Schritte Schritt 4 bis Schritt 8.
9. Wiederholen Sie die Schritte Schritt 4 bis Schritt 8 für den oberen Abgleichpunkt
des Abgleichbereichs (z. B. 90,04 % für einen Potenziometereingang).
10. Wenn der andere Eingang zu diesem Zeitpunkt abgeglichen werden soll oder wenn
der Abgleich wiederholt werden soll, wiederholen Sie die Schritte Schritt 3 bis
Schritt 8 für den ausgewählten Sensor.
11. Wiederholen Sie das oben beschriebene Verfahren, bis sowohl der untere als auch
der obere Punkt den angewendeten Eingangswert für beide Eingänge korrekt
anzeigt.
Anmerkung
Das Verfahren kann bei jedem Schritt abgebrochen werden, aber nach Schritt
Schritt 7 wurde möglicherweise eine Teileinstellung durchgeführt, wodurch eine
frühere Einstellung verloren ging (siehe Werkseinstellung wiederherstellen).
Werkseinstellung wiederherstellen
Jeder vom Anwender durchgeführte Prozesseinstellungs-/Eingangsabgleich kann auf
werksseitige Einstellwerte zurückgesetzt werden. Dies kann unabhängig von Eingang 1
und Eingang 2 durchgeführt werden.
BEACHTEN
Alle durchgeführten Prozesseinstellungen/Eingangsabgleiche gehen für den
ausgewählten Sensor verloren
22Rosemount 644
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
00809-0605-4728Dezember 2021
Prozedur
1. Wählen Sie im Menü Einstellung des Konfigurationsgeräts die Option
Werkseinstellung wiederherstellen.
2. Alle Warnungen quittieren und auswählen, ob Eingang 1 oder Eingang 2
wiederhergestellt werden sollen.
Alle zuvor durchgeführten oberen und unteren Abgleichpunkte werden angezeigt.
3. Drücken Sie Ja, um fortzufahren, oder Nein, um den Vorgang abzubrechen.
Die resultierenden oberen und unteren Abgleichpunkte werden auf 0 gesetzt.
Grenzwertüberprüfung
Eingang
Wenn der Eingang, der auf PV abgebildet wird, und damit der Analogausgang, eine der
Eingangsbereichsgrenzen überschreitet, die in Eingang 1 untere/obere Grenze oder Eingang2 untere/obere Grenze konfiguriert sind, wird dies als Fehler am Analogausgangsstrom
angezeigt. Dies ist auch der Fall, wenn der Eingang indirekt auf PV abgebildet wird (z. B.
Mittelwert oder Differenz).
Anmerkung
Im SIL-Modus: Eingang Grenzwertprüfung muss aktiviert sein.
Ausgang
Wenn der berechnete Analogausgangswert entweder den unteren Grenzwert des Ausgangs
oder die obere Grenze des Ausgangs überschreitet, wird dies als Fehler am
Analogausgangsstrom angezeigt (siehe die unter Analogausgangbeschriebenen
Einschränkungen).
Backup-Funktionalität
Anwendbar für Varianten des Rosemount 644R Messumformers für Tragschienenmontage
(Doppeleingangstypen).
Wenn beide Eingänge aktiviert sind (d. h. Eingangstyp Eingang 2 unterscheidet sich von
Keine) und der Parameter PV Abgebildet zu auf einen der Parameter DV 10 bis DV 14
konfiguriert ist, wird eine Sicherungsfunktion aktiviert.
Diese DV verfügen alle über:
• den Wert von Eingang 1, wenn ein Sensorfehler an Eingang 2 erkannt wird
• den Wert von Eingang 2, wenn ein Sensorfehler an Eingang 1 erkannt wird
Wenn kein Sensorfehler erkannt wird, entspricht ihr Wert dem Namen (z. B. Eingang 1,
Eingang 2, Durchschnitt, Minimum oder Maximum).
Die Backup-Funktion funktioniert nur, wenn die Sensorfehlererkennung aktiviert ist (d. h.
Sensor-Alarmverhalten unterscheidet sich von Keine).
2.3.13
Emerson.com/Rosemount23
Sichere Parametrierung - Verantwortung des Anwenders
Es liegt in der Verantwortung des Benutzers, den Messumformer so zu konfigurieren, dass
er der erforderlichen Sicherheitsanwendung entspricht. Die sichere Parametrierung kann
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
mit Unterstützung jedes Hilfsmittels durchgeführt werden, das die beschriebenen
Parameter konfigurieren und verifizieren kann, und das die in diesem Abschnitt
beschriebenen Verfahren unterstützt. Das Konfigurationsgerät muss speziell entwickelt
sein (d. h. ein generisches HART® Gerät kann nicht verwendet werden, aber ein
gerätespezifischer DD oder DTM, der in einem generischen Rahmen ausgeführt wird, ist
akzeptabel).
Es liegt in der Gesamtverantwortung des Anwenders, dass das zur sicheren
Parametrierung eingesetzte Werkzeug alle in diesem Abschnitt genannten Anforderungen
erfüllt.
Sicherheitsbezogene Konfigurationsparameter
Eingang 1 Parameter
Anmerkung
Nur die aufgeführten Eingangstypen sind für den SIL-Modus gültig.
Widerstandsthermometerfaktor (R0) Wert in Ohm für Eingang 1
Wird nur verwendet, wenn ein PtX-, NiX- oder CuX-Sensortyp für Eingangstyp 1 ausgewählt wurde
Bereich: 10..10.000 Ohm für Ptx und Nix, 5..1000 für CuX
Anzahl der Drähte, die für die Kabelkompensation von Eingang 1 verwendet werden
Wird nur verwendet, wenn ein Widerstandsthermometer, linearer Widerstand oder Potenziometer
für Eingang 1 ausgewählt ist Eingangstyp
Der Bereich ist abhängig vom ausgewählten Eingang 1 Eingangstyp
Bei Auswahl eines Widerstandsthermometers oder linearen Widerstands liegt der Bereich zwischen 2 und 4:
2 = Messung wird mit einem festen Kabelwiderstandswert kompensiert: Eingang 1 Kabelwiderstand
3 = Die Messung wird über drei Drähte für den Kabelwiderstand kompensiert. (Alle Sensorleitungen müssen gleich lang und vom selben Typ sein)
4 = Der Messwert wird über vier Drähte für den Kabelwiderstand kompensiert.
Bei Auswahl des Potenziometers liegt der Bereich zwischen 3 und 5:
3 = Messung wird mit einem festen Kabelwiderstandswert kompensiert: Eingang 1 Kabelwiderstand
4 = Der Messwert wird über vier Drähte für den Kabelwiderstand kompensiert. (Alle Sensorleitungen müssen gleich lang und vom selben Typ sein)
5 = Der Messwert wird über vier Drähte für den Kabelwiderstand kompensiert.
(1) Die Kompensation mit fünf Drähten ist nur bei Eingangstypen mit Doppelelementen möglich.
(1)
Emerson.com/Rosemount27
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
Anmerkung
Wenn zwei oder drei Drähte (drei oder vier für Potenziometereingang) im SIL-Modus
ausgewählt sind, muss der Endanwender sicherstellen, dass die angelegte
Sensorverdrahtung keine Ausfälle mit sich bringt, die die Anforderungen an die
Sicherheitsanwendung überschreiten.
Kabelwiderstand für Eingang 1:
Gesamtwiderstand der beiden Drähte an ein Widerstands- oder einem linearen Widerstandssen-
sorelement
Wird nur verwendet, wenn Widerstandsthermometer, linearer Widerstand oder Potenziometer-
Eingangstyp für Eingang 1 ausgewählt ist.
Eingangstyp und wenn 2 (3 für Potenziometer) für Eingang 1 ausgewählt ist Anzahl der Drähte
Bereich: 0...100 Ohm.
Der Prozesswert an Eingang 1, wo der letzte untere Wert abgeglichen wurde (siehe Eingang 1 Innengarnitur-Offset/Innengarniturverstärkung für Details zum Abgleich)
Anmerkung
Wenn der Abgleichswert zurückgesetzt wird, erzwingt das Gerät den Wert für den unteren
Abgleichpunkt von Eingang 1 auf 0,0 .
28Rosemount 644
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
Der Prozesswert an Eingang 1, wo der letzte obere Wert abgeglichen wurde (siehe Eingang 1 Abgleichpunkt-Offset/Abgleichpunkt-Verstärkung für Details zum Abgleich)
Anmerkung
Wenn der Abgleichswert zurückgesetzt wird, erzwingt das Gerät den Wert für den oberen
Abgleichpunkt von Eingang 1 auf 0,0 .
Eingang 1 abgeglichener Offset
Wenn sich der Eingang 1 Innengarnitur-Offset von 0,0 unterscheidet, wurde auf Eingang 1 ein Be-
nutzerabgleich ausgeführt
Die erforderliche Genauigkeit muss vom Benutzer überprüft werden. Der Endanwender muss
durch Tests sicherstellen, dass die angelegte Innengarnitur keine Ausfälle mit sich bringt, die die
Anforderungen an die Sicherheitsanwendung überschreiten.
Eingang 1: Abgleichsverstärkung
Wenn sich der Eingang 1 Innengarniturverstärkung von 1,0 unterscheidet, wurde auf Eingang 1 ein
Benutzerabgleich ausgeführt
Der Endanwender muss sicherstellen, dass die erforderliche Genauigkeit erreicht wird. Der Endan-
wender muss sicherstellen, dass die angelegte Innengarnitur keine Ausfälle mit sich bringt, die die
Anforderungen an die Sicherheitsanwendung überschreiten.
Dies ist nur relevant, wenn Eingang 2 Eingangstyp sich von Keine unterscheidet.
Anmerkung
5-Leiter-Kompensation am Potenziometereingang ist für Eingang 2 nicht möglich. 4Leiter- Kompensation am Potenziometereingang ist für Eingang 2 nicht möglich, wenn 5Leiter für Eingang 1 ausgewählt ist.
Anzahl der Drähte, die für die Messung des externen CJC-Sensors verwendet werden
Wird nur verwendet, wenn Eingang 1 Eingangstyp ein Thermoelement-Sensortyp und Extern für
Eingang 1 CJC-Typ ausgewählt wird.
2 = 2-Leiter-Messung kompensiert mit externem CJC-Kabelwiderstand
3 = automatische 3-Leiter-Kabelwiderstandskompensation
4 = automatische 4-Leiter-Kabelwiderstandskompensation
Anmerkung
Wenn 2 oder 3 ausgewählt ist, muss der Endanwender sicherstellen, dass die angelegte
Sensorverdrahtung keine Ausfälle mit sich bringt, die die Anforderungen an die
Sicherheitsanwendung überschreiten.
Anmerkung
4-Leiter-Ausführung gilt nur für Messumformer mit zwei Eingängen und wenn der
Eingangstyp für Eingang 2 kein Widerstandsthermometer ist.
32Rosemount 644
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
Dämpfung für den DV ausgewählt als PV abgebildet zu
Die Dämpfung ist ein digitaler Filter erster Ordnung, der auf den DV-Wert angewandt wird.
Der Dämpfungswert gibt die Zeitkonstante an (d. h. die Zeit, zu der 63,2 % einer vollständigen Sig-
naländerung am Eingang am Ausgang erreicht werden)
Zulässiger Bereich: 0 bis 60 Sekunden
Anmerkung
Dämpfungswert ≈ 0,434 x Ansprechzeit (d. h. die Zeit, zu der sich 90 % des vollständigen
Signals ändern ist erreicht, ca. 2,3-mal höher als die Dämpfung).
(1) Diese Parameter werden durch den Stellungsrückmelder geprüft und werden nur angezeigt,
wenn sie nicht korrekt durch eine SIL-Anwendung konfiguriert sind.
(1)
Anmerkung
Für den SIL-Modus muss der Wert genau 20,0 mA betragen (entspricht NAMUR NE43).
Tabelle 2-31: Parametername: Konfiguration der Grenzwertüberprüfung,
Verifizierung Benutzer: 30 GrenzPrüf
Beschreibung
Konfiguration der Grenzwertüberprüfung
Keine = Grenzwertprüfung deaktiviert
Eingang = Grenzwertprüfung am Eingangsbereich aktiviert
Ausgang = Grenzwertprüfung am Ausgangsbereich aktiviert
Eingang+Ausgang = Grenzwertprüfung aktiviert für Eingangsbereich und Ausgangsbereich
(1)
(1)
(1)
(1) Siehe Einschränkungen, die in Analogausgang beschrieben sind.
Anmerkung
Im SIL-Modus muss der Wert Grenzwertprüfung des Eingangsbereichs aktiviert sein, oder
Grenzwertprüfung des Eingangs- und Ausgangsbereichs aktiviert sein.
Stromausgang in mA, der den Fehler Ausgangsgrenzwert Prüfen anzeigt, wenn der berechnete
Ausgangswert außerhalb der unter Ausgang Unterer/Oberer Grenzwert konfigurierten Grenzen liegt
(d. h. wenn das Gerätestatusbit Messkreis Gesättigt gesetzt ist [nur wenn aktiviert]).
Bereich: 3,5...23,0 mA
(1) Diese Parameter werden durch den Stellungsrückmelder geprüft und werden nur angezeigt,
wenn sie nicht korrekt durch eine SIL-Anwendung konfiguriert sind.
(1)
Anmerkung
Für den SIL-Modus muss der Wert ≤ 3,6 mA oder ≥ 21,0 mA betragen (entspricht NAMUR
NE43), wenn aktiviert ist.
Emerson.com/Rosemount35
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Sensor-Alarmverhalten
Keine = Sensorfehlererkennung deaktiviert
Defekt = Sensorfehlererkennung bei defektem Sensor aktiviert
Kurzgeschlossen = Sensorfehlererkennung des kurzgeschlossenen Sensors aktiviert
Defekt+Kurzgeschlossen = Sensorfehlererkennung sowohl des defekten als auch des kurzgeschlos-
senen Sensors aktiviert
(1) Diese Parameter werden durch den Stellungsrückmelder geprüft und werden nur angezeigt,
wenn sie nicht korrekt durch eine SIL-Anwendung konfiguriert sind.
(1)
Anmerkung
Für den SIL-Modus muss der Wert Sensorfehlererkennung von Unterbrochen und
Kurzgeschlossen aktiviert sein.
36Rosemount 644
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
Sensordriftverhalten
Deaktiviert = Keine Erkennung von Sensordrift
Warnung = Eine Warnung am HART®-Gerät wird nur ausgegeben, wenn Drift erkannt wurde
Fehler = Analogausgang wird auf Sensordriftstrom gesetzt, wenn Drift erkannt wird
Die von Eingang 1 und Eingang 2 gemessenen Prozesswerte werden regelmäßig verglichen und
wenn der absolute Wert der Differenz | Eingang 1 - Eingang 2| den Grenzwert des Sensordrift länger als das Sensordrift-Timout übersteigt, wird ein Sensordrift erkannt.
Wenn die Differenz unter dem Grenzwert liegt, wird die Erkennung gelöscht und der Timer wird
zurückgesetzt.
(1) Nur gültig für Anwendungen mit zwei Eingängen (d. h. Eingang 2 Eingangstyp < > „Keine“).
(1)
Emerson.com/Rosemount37
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Stromausgang in mA, der den Fehler Eingangsgrenzwert Prüfen anzeigt, wenn der Eingang 1 oder
Eingang 2 außerhalb der unter Eingang 1 Unterer/Oberer Grenzwert und Eingang 2 Unterer/
Oberer Grenzwert konfigurierten Grenzen liegt (d. h. wenn das Gerätestatusbit Primärwert außerhalb
des Grenzwerts gesetzt ist).
Bereich: 3,5 – 23,0 mA
(1) Diese Parameter werden durch den Stellungsrückmelder geprüft und werden nur angezeigt,
wenn sie nicht korrekt durch eine SIL-Anwendung konfiguriert sind.
(1)
Anmerkung
Für den SIL-Modus muss der Wert ≤ 3,6 mA oder ≥ 21,0 mA betragen (entspricht NAMUR
NE43).
Untere Messgrenze für Eingang 1
Je nach gewünschter Messung (PV-Zuordnung) sollte dieser Wert zur Unterstützung des konfigu-
rierten PV-Bereichs eingestellt werden.
Der Bereich ist abhängig vom ausgewählten Eingangstyp wie für Eingang 1 Eingangstyp gezeigt.
Der Wert wird in den Einheiten angezeigt, die den ausgewählten Eingang 1 Eingangstyp unterstüt-
zen (z. B. „mV“ für mVolt bipolar, „μV“ für Mikrovolt bipolar).
Obere Messgrenze für Eingang 1
Je nach gewünschter Messung (PV-Zuordnung) sollte dieser Wert zur Unterstützung des konfigu-
rierten oberen PV-Bereichs eingestellt werden.
Der Bereich ist abhängig vom ausgewählten Eingangstyp wie für Eingang 1 Eingangstyp gezeigt.
Der Wert wird in den Einheiten angezeigt, die den ausgewählten Eingang 1 Eingangstyp unterstüt-
zen (z. B. „mV“ für mVolt bipolar, „μV“ für Mikrovolt bipolar).
Wenn Eingang 1 Eingangstyp auf Potenziometer eingestellt ist, bestimmt dieser Wert die ausge-
Zeigt an, ob Schreibschutz aktiviert ist
HW = Konfiguration ist durch HW-Steckbrücke geschützt
PW = Konfiguration ist passwortgeschützt
Nein = Konfiguration ist nicht geschützt
(1)
(1) Diese Parameter werden durch den Stellungsrückmelder geprüft und werden nur angezeigt,
wenn sie nicht korrekt durch eine SIL-Anwendung konfiguriert sind.
Anmerkung
Die Konfiguration muss im SIL-Modus schreib- und passwortgeschützt sein.
Zeigt an, ob der SIL-Modus aktiv ist
Nein = Normaler Betriebsmodus (es gelten keine SIL-Beschränkungen)
Ja = SIL Betriebsmodus (alle in dieser Betriebsanleitung beschriebenen Einschränkungen gelten)
Anmerkung
Muss Ja sein, damit eine SIL-Konfiguration gültig ist.
Zeigt das Ergebnis der Konfigurationsprüfung durch SIL-klassifizierte SW an
FEHLER: Es wurde keine gültige Konfiguration empfangen
ÖFFNEN: Tatsächliche Konfiguration ist NICHT gesperrt (nicht SIL)
SPERREN: Tatsächliche Konfiguration ist gesperrt (SIL-validiert)
INIT: Ausgangsstatus bei laufendem Laden/Prüfen
(1)
(1) Der Wert wird nicht angezeigt, bis der SIL-Modus eingegeben ist.
Emerson.com/Rosemount41
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
Anmerkung
Nur der Wert SPERREN zeigt eine erfolgreiche SIL-Parametrisierung.
Frequenz für Netzstrom-Dämpfungsfilter
50 Hz = 50 Hz Netzrauschen wird unterdrückt
60 Hz = 60 Hz Netzrauschen wird unterdrückt
Aufrufen des SIL-Modus
Wenn alle relevanten Parameter entsprechend der erforderlichen Sicherheitsanwendung
richtig konfiguriert wurden, kann der Benutzer den SIL-Modus anfordern.
Der SIL-Modus wird durch Klicken auf SIL-Modus ändern und SIL-Modus aktivieren im
Konfigurationsgerät und durch Eingabe des geforderten Kennworts (Standard
„********“) aufgerufen. Optional kann das Kennwort geändert werden.
Validierung sicherheitsrelevanter Parameter
Die Validierung der korrekten Parametrierung durch den Anwender ist obligatorisch und
wird durch das Konfigurationsgerät automatisch angefordert, nachdem der SIL-Modus
angefordert wurde. Das Tool setzt das Gerät zurück, um sicherzustellen, dass die
verifizierten Konfigurationsparameter nicht flüchtig in der Auswerteelektronik gespeichert
sind.
Das Tool fordert dann die Auswerteelektronik auf, die aktuell gespeicherten,
sicherheitsrelevanten Konfigurationsparameter zu validieren. Wenn die gespeicherten
Konfigurationsparameter für den SIL-Modus gültig sind, wird vom Konfigurationsgerät ein
Bericht angefordert, in dem jeder relevante Parameter, der in Sicherheitsbezogene
Konfigurationsparameter aufgelistet ist, in menschenlesbarer Form angezeigt wird (wie
von der Auswerteelektronik generiert). Die Parameter können je nach Gerät nacheinander
oder auf einmal angezeigt werden.
BEACHTEN
Die gemeldeten Parameter müssen vom Anwender sorgfältig daraufhin überprüft werden,
ob sie mit der Sicherheitsanwendung übereinstimmen.
Wenn die gespeicherten Konfigurationsparameter für den SIL-Modus nicht gültig sind,
wird vom Messumformer ein Fehlerbericht mit den ungültigen Parametern erzeugt und
auf dem Konfigurationsgerät anstelle des normalen Berichts angezeigt.
BEACHTEN
Wenn einer der in Sicherheitsbezogene Konfigurationsparameter aufgeführten Parameter
nicht korrekt dargestellt oder einen falschen Wert enthält, muss der Vorgang durch
Drücken von Parameter NICHT OK abgebrochen werden und das Gerät kann nicht als im
korrekten SIL-Modus befindlich betrachtet werden.
42Rosemount 644
SicherheitshandbuchInstallation und Inbetriebnahme
00809-0605-4728Dezember 2021
Wenn alle Parameter korrekt sind, kann der Benutzer sie durch Drücken von Parameter OK
validieren. Das Gerät bestätigt die Konfiguration, indem es einen über den gesamten
Parameterbericht berechneten CRC sendet, und fragt dann nach dem resultierenden SILModus. Schließlich wird dieser vom Gerät abgefragt und dem Benutzer angezeigt. Nur der
Wert SPERREN darf vom Benutzer akzeptiert werden. Wenn das Ergebnis nicht angezeigt
wird oder wenn etwas anderes angezeigt wird (z. B. ÖFFNEN, FEHLER oder INIT), wird das
Gerät nicht als im korrekten SIL-Modus befindlich betrachtet. Es kann ein paar Sekunden
dauern, bis der korrekte Wert angezeigt wird. Drücken Sie Status OK, um den Status
SPERREN zu bestätigen und den Vorgang zu beenden, oder drücken Sie Status Falsch, um
den Vorgang zu verwerfen, wenn der Wert SPERREN nicht angezeigt wird.
Beenden des SIL-Modus
Um den SIL-Modus zu beenden, wählen Sie SIL-Modus ändern→SIL-Modus beenden im
Konfigurationsgerät und geben Sie das korrekte Kennwort ein, wenn Sie dazu aufgefordert
werden.
Das Konfigurationsgerät fordert den normalen Betriebsmodus an und zeigt den
resultierenden SIL-Modus.
Der Wert ÖFFNEN zeigt an, dass sich das Gerät nicht im SIL-Modus befindet. Die Parameter
können geändert werden.
Funktionsprüfung
Nach dem Aufrufen des SIL-Modus ist der Benutzer für die Durchführung eines
Funktionstests nach Verifizierung der Sicherheitsparameter verantwortlich (siehe
Verfahren der wiederkehrenden Abnahmeprüfung).
Wird eine Prozesseinstellung in den SIL-Modus aufgenommen (siehe Verfahren der
wiederkehrenden Abnahmeprüfung), muss außerdem die Genauigkeit des Geräts (und
ggf. des Sensors) geprüft werden.
Emerson.com/Rosemount43
Installation und InbetriebnahmeSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
44Rosemount 644
SicherheitshandbuchAbnahmeprüfungen
00809-0605-4728Dezember 2021
3Abnahmeprüfungen
3.1Verfahren der wiederkehrenden
Abnahmeprüfung
Bei diesem Test werden ca. 90 Prozent der möglichen „gu“ (gefährlich, unerkannt) Fehler
im Gerät erkannt. Siehe FMEDA-Bericht von exida, Kapitel 5.9. Die Abnahmeprüfung
entspricht der Funktionsprüfung, daher muss dieses Verfahren befolgt werden, wenn eine
Funktionsprüfung durchgeführt werden muss, wie in Funktionsprüfung beschrieben.
Prozedur
1. Die Sicherheits-SPS umgehen oder andere Maßnahmen einleiten, um eine falsche
Auslösung/Messung zu vermeiden.
2. Trennen Sie das/die Eingangssignal(e) von den Eingangsklemmen und schließen Sie
stattdessen einen Simulator an, der für die Simulation der tatsächlichen
Eingangseinstellungen für jeden aktiven Eingangskanal geeignet ist.
3. Eingangswert(e) auf jeden aktiven Kanal anwenden, entsprechend 0 % und 100 %
Ausgangsbereich.
4. Beobachten Sie, ob der Ausgang erwartungsgemäß funktioniert.
5. Die Eingangsklemmen wieder in den normalen Betrieb bringen (d. h. das/die
Eingangssignal(e) wieder anschließen).
6. Prozesswert (Temperatur) an dem/den angeschlossenen Eingang/Eingängen
messen und beobachten ob der Ausgangsstrom dem/den angelegten
Eingangswert(en) entspricht.
7. Den Bypass der Sicherheits-SPS aufheben oder den normalen Betrieb auf eine
andere Weise wiederherstellen.
Emerson.com/Rosemount45
AbnahmeprüfungenSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
46Rosemount 644
SicherheitshandbuchBetriebshinweise
00809-0605-4728Dezember 2021
4Betriebshinweise
4.1Zuverlässigkeitsdaten
4.1.1Störreaktions- und Neustartbedingung
Wenn die Auswerteelektronik einen Fehler erkennt, geht der Ausgang in den Sicheren
Zustand.
Ein geeignetes Konfigurationsgerät kann eine Diagnosemeldung anzeigen, die die Fehler
beschreibt.
Anwendungsspezifische Störungen
Wenn der Fehler durch einen Sensorfehler oder eine Sensorverdrahtung verursacht wurde,
blinkt die LED am Messumformer rot und der korrekte Ausgangsstrom wird automatisch
wiederhergestellt, sobald der Fehler behoben ist.
Gerätefehler
Liegt der Fehler im Gerät selbst (durch interne Diagnosemaßnahmen erkannt), leuchtet
die LED auf dem Messumformer beständig rot.
Es gibt zwei Möglichkeiten, das Gerät aus dem Sicheren Zustand zu bringen:
1. Schalten Sie das Gerät aus.
2. Setzen Sie das Gerät mit einem Konfigurationsgerät zurück, das ein Zurücksetzen
des Geräts unterstützt (wenn der Fehler weiterhin besteht, wechselt das Gerät
wieder in den Sicheren Zustand).
4.2Störungsmeldung
Wenn Sie Ausfälle feststellen, die die Sicherheit beeinträchtigen, wenden Sie sich an den
Kundendienst.
Gefährliche, unerkannte Fehlerrate
Gefährliche, erkannte Fehlerrate
Sichere, unerkannte Fehlerrate
Sichere, erkannte Fehlerrate
Die Zeit vom Auftreten eines gefährlichen Fehlers/Zustands bis zum Zeit-
punkt, bei dem das Gerät den sicherheitsbezogenen Ausgang in einen sicheren Zustand versetzt hat (Gesamtzeit für die Fehlererkennung und
die Reaktion auf den Fehler).
IEC 61508 definiert den Begriff als „Teil eines Subsystems, das eine einzelne Komponente umfasst oder einer Gruppe von Komponenten, die eine oder mehrere Element-Sicherheitsfunktionen ausführt“.
Fehler in Zeit pro Milliarde Stunden (Failure in Time per billion hours)
Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (Failure Modes, Effects and Di-
agnostic Analysis)
Protokoll für Feldgerätekommunikation (Highway Adressable Remote
Transducer)
Hardware-Fehlertoleranz
Die Sicherheitsfunktion wird nur bedarfsgemäß ausgeführt, um die EUC
(Equipment Under Control) in einen spezifizierten, sicheren Zustand zu
versetzen; dies erfolgt häufiger als einmal pro Jahr (IEC 61508-4).
Modus mit
niedriger Anforderungsrate (Low Demand Mode)
PFD
AVG
PFH
Abnahmeprüfung − Abdeckungsfaktor
Sicherheitsabweichung
Emerson.com/Rosemount49
Die Sicherheitsfunktion wird nur bedarfsgemäß ausgeführt, um die EUC
in einen spezifizierten, sicheren Zustand zu versetzen; dies erfolgt nicht
häufiger als einmal pro Jahr (IEC 61508-4).
Mittlere Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls im Anforderungsfall (Average
Probability of Failure on Demand)
Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde: der Begriff
„Wahrscheinlichkeit“ ist irreführend, da IEC 61508 eine Rate definiert.
Die Wirksamkeit einer Abnahmeprüfung wird anhand des Abdeckungsfaktors beschrieben, der den Anteil der erkannten gefährlichen nicht erkannten Fehler angibt (λDU). Der Abdeckungsfaktor ist ein Hinweis auf
die Wirksamkeit der Abnahmeprüfung, um gefährliche nicht erkannte
Fehler zu erkennen.
Die maximal zulässige Abweichung des Sicherheitsausgangs aufgrund eines Fehlers innerhalb des Gerätes (ausgedrückt als Prozentsatz der Messspanne).
Begriffe und DefinitionenSicherheitshandbuch
Dezember 202100809-0605-4728
Jeder Fehler, der dazu führt, dass sich der Geräteausgang auf einen geringeren Wert als der der Sicherheitsabweichung ändert, wird als „Kein Effekt“-Fehler angesehen. Alle Fehler, die dazu führen, dass sich der Geräteausgang auf einen höheren Wert als der der Sicherheitsabweichung
ändert und die Geräteausgänge sich noch im aktiven Bereich befinden
(Nicht-Alarmstatus), gelten als gefährliche Fehler.
Anmerkung
Die Sicherheitsabweichung ist unabhängig von der normalen Leistungsspezifikation oder einem zusätzlichen anwendungsspezifischen Messfehler.
SIF
SIL
SIS
Systematische Fähigkeit
Messumformer-Ansprechzeit
Typ B-Gerät
Nutzbare Lebensdauer
Safety Instrumented Function (Sicherheits-Instrumentierungsfunktion)
Sicherheitsintegritätslevel (Safety Integrity Level) − eine diskrete Ebene
(eine von vier) zur Spezifizierung der Sicherheitsintegritätsanforderungen der sicherheitsgerichteten Funktionen, die den sicherheitsgerichteten Systemen zuzuordnen sind. SIL 4 hat die höchste Sicherheitsintegrität und SIL 1 hat die niedrigste Stufe.
Sicherheitsgerichtetes System (Safety Instrumented System) – Implementierung einer oder mehrerer sicherheitsgerichteter Funktionen. Ein
SIS setzt sich aus einer beliebigen Kombination aus Sensoren, Logikbausteinen und Endgeräten zusammen.
Ein Maß (ausgedrückt auf einer Skala von SC1 bis SC4) für die systematische Sicherheitsintegrität eines Elements die Anforderungen des spezifizierten SIL-Levels erfüllt. Dies muss gemäß der spezifizierten ElementenSicherheitsfunktion erfolgen, wenn das Element gemäß den Anweisungen angewendet wird, die in der entsprechenden Sicherheitsanweisung
für das Element festgelegt sind.
Die Zeit von einer schrittweisen Änderung des Prozesses bis zum Erreichen von 90 % des endgültigen stationären Wertes des Messumformers
(Sprungantwortzeit gemäß IEC 61298-2).
Komplexes Gerät, welches Steuerungen oder programmierbare Logikbausteine gemäß der Norm IEC 61508 nutzt.
Technischer Begriff der Zuverlässigkeit, welcher das Betriebszeitintervall
beschreibt, in dem die Ausfallrate eines Gerätes relativ konstant ist. Es
handelt sich nicht um einen Begriff, der die Alterung, die Garantie oder
andere kommerzielle Probleme des Produkts umfasst.
Die Standzeit hängt entscheidend vom Element selbst und seinen Betriebsbedingungen ab (IEC 61508-2).
Die Verkaufsbedingungen von Emerson sind auf Anfrage
erhältlich. Das Emerson Logo ist eine Marke und
Dienstleistungsmarke der Emerson Electric Co. Rosemount ist
eine Marke der Emerson Unternehmensgruppe. Alle anderen
Marken sind Eigentum ihres jeweiligen Inhabers.
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