Transcripción de documentos
Safety manual
Sicherheitshandbuch
Manuel de sécurité
Manual de seguridad
Safety manual on functional safety, model S-20
GB
Sicherheitshandbuch zur funktionalen Sicherheit, Typ S-20
D
Manuel de sécurité concernant la sécurité fonctionnelle, type S-20
F
Manual de seguridad para seguridad funcional, modelo S-20
E
Pressure transmitter model S-20
Contenido
Contenido
1.
1.1
1.2
1.3
1.4
2.
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
Información general
Finalidad de este documento
Otra documentación relativa al instrumento
Normas relevantes
Abreviaturas
40
40
40
41
Seguridad
42
Rótulos, marcaje de seguridad
42
Rangos de presión
Conexionado
Señal de salida/parámetros válidos
Descripción de la función de seguridad y diagnóstico
Comprobación para detectar una deriva de señales
Indicaciones para la determinación de índices en materia de seguridad
Límites de operación (incl. condiciones ambientales)
Compatibilidad electromagnética
2.10 Puesta en servicio del transmisor de presión
14082128.02 06/2014 GB/D/F/E
40
2.11 Puesta fuera de servicio del transmisor de presión
2.12 Conservación
2.13 Índices para Performance Level
Manual de seguridad transmisores de presión, modelo S-20
42
43
43
45
46
47
47
48
48
49
49
49
39
E
1. Información general
1. Información general
1.1 Finalidad de este documento
Esta manual de seguridad acerca de la seguridad funcional trata el transmisor de presión, modelo S-20, únicamente
como parte de una función de seguridad. Este manual de seguridad es válido junto con la documentación mencionada
en el capítulo 1.2 "Otra documentación relativa al instrumento". Respetar adicionalmente las instrucciones de seguridad en el manual de instrucciones (nº de artículo 14043170).
Rangos de aplicación
El transmisor de presión S-20 está diseñado para una utilización universal en la ingeniería mecánica y construcción
de plantas. El usuario debe garantizar un cambio de presión regular y, con ello, un cambio proporcional de la señal de
salida. Debido al performance level seleccionado, el transmisor de presión no dispone de ninguna función de diagnóstico para reconocer una señal estática a causa de un fallo del aparato.
1.2 Otra documentación relativa al instrumento
Adicionalmente a este manual de seguridad es válido el manual de instrucciones (código 14043170) y la hoja técnica
PE 81.61 para el modelo S-20.
1.3 Normas relevantes
Norma
Descripción
EN ISO 13849-1:2008
Seguridad de las máquinas. Partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad.
Parte 1: Principios generales para el diseño (ISO 13849-1:2006);
EN ISO 13849-2:2012
Seguridad de las máquinas. Partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad.
Parte 2: Validación (ISO 13849-2:2012)
EN 61326-3-1:2008
Material eléctrico para medida, control y uso en laboratorio. Requisitos de compatibilidad electromagnética
(CEM).
Parte 3-1: Requisitos de inmunidad para los sistemas relativos a la seguridad y para los equipos previstos
para realizar funciones relativas a la seguridad (seguridad funcional). Aplicaciones industriales generales.
Tabla 1-1: Normas relevantes
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Manual de seguridad transmisores de presión, modelo S-20
14082128.02 06/2014 GB/D/F/E
E
Este manual de instrucciones proporciona indicaciones importantes acerca del manejo del transmisor de presión
modelo S-20. Para un trabajo seguro, es imprescindible cumplir con todas las instrucciones de seguridad y manejo
indicadas.
1. Información general
1.4 Abreviaturas
Abreviatura
Descripción
FMEA
Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis
MTTFd
Tiempo medio hasta un fallo peligroso
PL
Performance level: Nivel discreto que especifica la capacidad de las piezas relevantes para la seguridad de una
unidad de control de ejecutar una función de seguridad bajo condiciones previsibles.
TM
Duración de utilización
Tiempo de estableci- Intervalo entre el cambio abrupto de la señal de presión y el momento en el que la señal de salida no varía en más
miento
de la tolerancia de 1% del valor en el valor final estabilizado..
Tiempo de activación
Tiempo después de conectar hasta que el primer valor de medición válido (máx. ±1% de error FSO) esté disponible
en la salida de señal.
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Tabla 1-2: Abreviaturas (véase también EN ISO 13849-1:2008 y EN ISO 13849-2:2012)
Manual de seguridad transmisores de presión, modelo S-20
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E
2. Seguridad
2. Seguridad
2.1 Rangos de presión
Consultar el rango de presión admisible para el transmisor de presión en la placa de identificación.
¡ADVERTENCIA!
■■ Nunca sobrepasar la presión de sobrecarga, ni en caso de errores. Cargas por encima de la presión
de sobrecarga pueden causar errores de medición en la señal de salida y, por consecuencia, afectar
la función de seguridad.
■■ Golpes de ariete por debajo de la presión nominal y de una duración de menos de 1 ms pueden
causar errores de medición en la señal de salida y, por consecuencia, afectar la función de
seguridad. Opcionalmente, están disponibles taladros de conducto con diámetros reducidos para
reducir los golpes de ariete. Prestar atención a que el diámetro reducido esté adecuado para las
dimensiones de las partículas del medio.
E
2.2 Rótulos, marcaje de seguridad
Placa de identificación
Performance level
Rango de medida
Señal de salida
Alimentación auxiliar
Detalles del
conexionado
véase la explicación de
símbolos
Explicación de símbolos
CE, Communauté Européenne
Los instrumentos con este marcaje cumplen las directivas europeas aplicables.
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Manual de seguridad transmisores de presión, modelo S-20
14082128.02 06/2014 GB/D/F/E
Modelo
P# Número de producto
S# Número de serie
2. Seguridad
2.3 Conexionado
La asignación de los pines a las señales así como la subdivisión de las señales se encuentran en la placa de identificación.
■■ Conexión 0 V / U-:
■■ Conexión U+:
■■ Conexión S+:
Conexión combinada para tensión de servicio negativa y masa de señal.
Tensión de servicio positiva
Salida de señal para salidas de tensión
¡ADVERTENCIA!
Para instrumentos con conectores eléctricos enchufables deben utilizarse uniones adecuados. Hay que
prevenir de forma rigurosa la penetración de humedad. Observar las notas en el manual de instrucciones para la puesta en servicio.
2.4 Señal de salida/parámetros válidos
Parámetro
Rango del span
4 ... 20 mA, 2
hilos
16 mA
20 ... 4 mA (2
hilos)
16 mA
DC 1 … 5 V
4V
DC 1 … 6 V
5V
DC 0,5 … 4,5 V
4V
DC 0,5 ... 4,5 V
ratiométrico
4 V * UB / 5 V
3,6 mA
23 mA
-0,4 V
-0,4 V
-0,4 V
0,1 * UB / 5 V
Span
Inicio del valor límite
3,8 mA
20,5 mA
0,9 V
0,9 V
0,4 V
0,4 V * UB / 5 V
4 mA
20 mA
1V
1V
0,5 V
0,5 * UB / 5 V
Span
Final del valor nominal
20 mA
4 mA
5V
6V
4,5 V
4,5 * UB / 5 V
Span
Final del valor límite
20,5 mA
3,8 mA
5,5 V
6,5 V
4,7 V
4,7 V * UB / 5 V
Límite superior del rango
de regulación
23 mA
3,6 mA
11,5 V
11,5 V
11,5 V
4,9 * UB / 5 V
Tensión de servicio UB
nominal [V DC]
24
24
24
24
24
5
Límite inferior del rango de
regulación
Span
Inicio del valor nominal
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Señal de salida
Manual de seguridad transmisores de presión, modelo S-20
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2. Seguridad
Señal de salida
4 ... 20 mA, 2
hilos
20 ... 4 mA (2
hilos)
DC 1 … 5 V
DC 1 … 6 V
DC 0,5 …
4,5 V
DC 0,5 ... 4,5 V
ratiométrico
Tensión de servicio UB mínima
[V DC]
8
8
8
9
8
4,5
Máximo absoluto de la tensión de
servicio UB [V DC]
Tensión de servicio UB máxima
[V DC]
36
36
36
36
36
5,5
(35 para cULus) (35 para cULus) (35 para cULus) (35 para cULus) (35 para cULus)
40
40
40
40
40
5,5
Máx. ondulación de la tensión de
servicio [% de V DC], rango de
frecuencia con 50 Hz, 60 Hz, 100
Hz, 120 Hz
±0,5
±0,5
±0,5
±0,5
±0,5
N/A
25
25
12
12
12
12
Pérdida de potencia [mW]
828
828
432
432
432
432
Carga máx. [Ω]
≥ (UB - 7,5V) /
0,023A
≥ (UB - 7,5V) /
0,023A
≤ 5.000
≤ 6.000
≤ 4.500
≤ 4.500
Protección contra polaridad
inversa entre UB+/UB-
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
No
Protección contra cortocircuito
entre S+/UB+
N/A
N/A
No
No
No
No
Protección contra cortocircuito
entre S+/UB-
N/A
N/A
Sí
Sí
Sí
Sí
Tiempo de establecimiento [ms]
Tiempo de activación [ms]
3
150
3
3
3
3
3
Máx. alimentación de corriente
eléctrica [mA]
Influencia de la tensión de servicio ±0,05
[% por cada 10 V]
Máx. capacidad de carga [nF]
N/A
±0,05
N/A
150
±0,05
100
150
±0,05
100
150
±0,05
100
150
N/A
0,47
150
Tabla 2-1: Parámetro
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E
Parámetro
Manual de seguridad transmisores de presión, modelo S-20
2. Seguridad
2.5 Descripción de la función de seguridad y diagnóstico
La función de seguridad del modelo S-20 consiste en que el transmisor de presión convierta la magnitud física de
entrada "presión" en una señal eléctrica.
■■ El modelo S-20 detecta los siguientes errores
Detección de errores
Señal de salida
4 ... 20 mA,
(2 hilos)
20 ... 4 mA
(2 hilos)
DC 1 … 5 V
DC 1 … 6 V
DC 0,5 … 4,5 V
DC 0,5 ... 4,5 V
ratiométrico
Presión inferior a partir de la -2,5 %
cual se detecta un error
Valor bajo de
alarma
máx. 3,6 mA
-6,25 %
Valor bajo de
alarma
máx. 3,6 mA
-12,5 %
Valor bajo de
alarma
0,2 … 0,5 V
-10 %
Valor bajo de
alarma
0,2 … 0,5
-5 %
Valor bajo de
alarma
0,1 … 0,3 V
-5 %
Valor bajo de
alarma
0,1 … 0,3 V
Error de comunicación ADC Valor bajo de
(interno)
alarma
máx. 3,6 mA
Valor bajo de
alarma
máx. 3,6 mA
Valor bajo de
alarma
0,2 … 0,5 V
Valor bajo de
alarma
0,2 … 0,5 V
Valor bajo de
alarma
0,1 … 0,3 V
Valor bajo de
alarma
0,1 … 0,3 V
Comprobación cíclica
Sobrepresión a partir de la
cual se detecta un error
Comprobación al
conectar
Error de sensor, suma
de control de EEPROM
incorrecta (error de
hardware diagnosticado por
el instrumento)
+6,25%
Valor bajo de
alarma
máx. 3,6 mA
Valor bajo de
alarma
máx. 3,6 mA
+2,5 %
Valor bajo de
alarma
máx. 3,6 mA
Valor bajo de
alarma
máx. 3,6 mA
+25 %
Valor bajo de
alarma
0,2 … 0,5 V
Valor bajo de
alarma
0,2 … 0,5 V
+20 %
Valor bajo de
alarma
0,2 … 0,5 V
Valor bajo de
alarma
0,2 … 0,5 V
+10 %
Valor bajo de
alarma
0,1 … 0,3 V
Valor bajo de
alarma
0,1 … 0,3 V
+10 %
Valor bajo de
alarma
0,1 … 0,3 V
Valor bajo de
alarma
0,1 … 0,3 V
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Tabla 2-2: Detección de errores
■■ Todos los errores detectados se muestran como señal de alarma a reglar (alarma de límite inferior).
■■ Errores no reconocidos pueden generar una señal de salida no definida dentro o fuera del rango del span.
■■ La señal de alarma para sobrepresión o presión negativa se activa si el error se mantiene activo durante mín. 10
segundos sin interrupción.
■■ Errores que se comprueban cíclicamente no están activos permanentemente, es decir, volver al modo de medición
después de salir del área de errores es posible durante el funcionamiento.
Manual de seguridad transmisores de presión, modelo S-20
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E
2. Seguridad
■■ Falta protección contra cortocircuito entre las señales según tabla 2-1: Parámetros pueden causar la destrucción
del manómetro. Cortocircuito implica la pérdida de la función de seguridad.
■■ La unidad lógica superior debe llevar el sistema a un estado seguro en caso de que sea válida la condición de
alarma.
¡ADVERTENCIA!
El modelo S-20 solo puede utilizarse para la medición de presión en aplicaciones con cambios dinámicos de los valores de presión. La unidad lógica superior debe llevar el sistema a un estado seguro en
caso de que haya una alarma de límite inferior.
El usuario es obligado a diseñar toda la función de seguridad en conformidad con EN ISO 13849-1:2008. La función
de seguridad puede alcanzar como máximo el PL del modelo S-20. La unidad lógica externa debe cumplir como
mínimo los mismos requisitos en cuanto a EN ISO 13849-1:2008 como el modelo S-20.
Exactitud de la función de medición segura
La precisión de seguridad total es ±(2 % + 0,3 % deriva/año).
El error de medición máximo incluye, aparte de la precisión básica indicada en la hoja técnica, los siguientes errores:
■■ Compatibilidad electromagnética
■■ Error de temperatura
■■ Estabilidad a largo plazo
2.6 Comprobación para detectar una deriva de señales
Una comprobación del transmisor de presión para detectar posibles derivas debe llevarse a cabo por la unidad lógica
externa después de conectar y sin presión. Se asume que no hay ningún fallo del instrumento si es válida la siguiente
condición:
■■ Desviación del punto cero inferior a 0,2 % de la presión nominal
Esta comprobación puede llevarse a cabo o
■■ durante cada puesta en servicio de la aplicación si no hay presión
■■ o en un intervalo de máx. 12 meses durante el mantenimiento de la aplicación.
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Manual de seguridad transmisores de presión, modelo S-20
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2. Seguridad
2.7 Indicaciones para la determinación de índices en materia de seguridad
Las cuotas de fallo del sistema electrónico se han determinado mediante AMFE. Los cálculos están basados en cuotas
de fallo de los elementos constructivos según SN29500 así como las especificaciones de los fabricantes.
Se aplica el siguiente supuesto:
La media de la temperatura ambiente es de 40 ºC durante el servicio
Basado en EN ISO 13849-1:2008 se presupone una utilización máxima de 20 años del transmisor de presión en una
aplicación de seguridad. El transmisor de presión debe ponerse fuera de servicio tras el periódo de uso. .
2.8
Límites de operación (incl. condiciones ambientales)
2.8.1 Requisitos para el medio de presión
¡ADVERTENCIA!
Las partículas en el medio de presión no deben obstruir la perforación de conducto.
Más requisitos según el manual de instrucciones de modelo S-20
2.8.2 Rangos de temperatura admisibles
Medio y ambiente: -20 ... +80 °C
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Fuera del rango de temperatura admisible no puede garantizarse la precisión de medición del transmisor de presión,
lo que puede afectar la función de seguridad.
Manual de seguridad transmisores de presión, modelo S-20
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E
2. Seguridad
2.8.3 Valores para la tensión de servicio en la conexión UB+
■■ Hay que considerar además los valores para las cargas máx. y mín. admisibles en función de la tensión de servicio.
Véase tabla 2-1: Parámetros
■■ Para alimentar el transmisor de presión debe utilizarse un circuito eléctrico con límite de energía según UL/EN/IEC
61010-1 o LPS según UL/EN/IEC 60950-1 o (para América del Norte) Clase 2 según UL1310/UL1585 (NEC o CEC)
para alimentar el transmisor de presión. La alimentación eléctrica debe ser adecuada para aplicaciones en alturas
superiores a 2.000 metros, si se quiere utilizar el transmisor de presión a partir de esas alturas.
¡ADVERTENCIA!
El usuario debe garantizar que la tensión de servicio se mantiene dentro de la gama admisible. En
ningun caso la tensión auxiliar debe caer por debajo del valor mínimo o exceder su límite máximo. De lo
contrario, puede verse afectada la función de seguridad.
E
2.9 Compatibilidad electromagnética
Se aplica la norma EN 61326-3-1:2008.
¡ADVERTENCIA!
Según EN 61326-3-1:2008 se requiere una precisión de 2 kV para el ensayo según IEC 61000-4-5. La
resistencia a interferencias del S-20 es 1 kV. Para alcanzar una mayor resistencia a interferencias, hay
que utilizar medidas de protección externas.
¡ADVERTENCIA!
Después de poner el transmisor de presión en servicio iniciar una prueba funcional de toda la función
de seguridad (bucle de seguridad) para verificar si el transmisor sigue garantizando la función de
seguridad del sistema. Las pruebas funcionales verifican el funcionamiento perfecto del sistema de
seguridad en interacción con todos los componentes (sensor, unidad lógica, actuador).
Debe excluirse un daño mecánico del transmisor de presión en el lugar de montaje.
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Manual de seguridad transmisores de presión, modelo S-20
14082128.02 06/2014 GB/D/F/E
2.10 Puesta en servicio del transmisor de presión
Comprobar el perfecto funcionamiento antes de la puesta en servicio.
2. Seguridad
2.11 Puesta fuera de servicio del transmisor de presión
Según capítulos 9 y 10 del manual de instrucciones para modelo S-20.
¡ADVERTENCIA!
Proteger el instrumento puesto fuera de servicio contra una puesta en servicio accidental (por ejemplo
mediante un marcaje correspondiente). Después de recambiar el transmisor de presión iniciar una
prueba funcional de toda la función de seguridad (bucle de seguridad) para verificar si el transmisor
sigue garantizando la función de seguridad del sistema. Las pruebas funcionales verifican el funcionamiento perfecto del sistema de seguridad en interacción con todos los componentes (sensor, unidad
lógica, actuador).
2.12 Conservación
Los trabajos de conservación rutinarios no son necesarios para el modelo S-20.
2.13 Índices para Performance Level
546 años
B
b
20 años
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MTTFd:
Categoría:
PL:
TM:
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E