Ex-i-Berechnungsassistent
In Produktionsanlagen gibt es vielfach Bereiche, in denen Stoffe oder Stoffgemische auftreten können, die leichtentzündlich oder explosionsfähig sind. Andererseits müssen in diesen Bereichen Prozessdaten gemessen und die Medienströme bewegt und geregelt werden. Vielfach werden die in diesem Bereich verwendeten Sensoren und Aktoren elektrisch betrieben. Dabei ist für den Betrieb dieser Komponenten die Zuführung von Energie notwendig.
Die zugeführte Energiemenge darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten, damit keine Entzündung oder Explosion der Stoffgemische stattfindet. Die Stromkreise müssen eigensicher sein, damit weder im normalen Betrieb noch unter Berücksichtigung bestimmter Fehlerfälle beim Öffnen oder Schließen des Stromkreises oder bei Kurzschlüssen gegen Erde ein zündfähiger Funken entstehen kann.
Neben der Funkenzündung muss auch eine Wärmezündung durch heiße Oberflächen vermieden werden. Dazu muss wiederum für den normalen Betrieb und Fehlerfall sichergestellt werden, dass für die im eigensicheren Stromkreis auftretenden maximalen Ströme, Spannungen und Leistungen keine unzulässig hohen Oberflächentemperaturen an Betriebsmitteln, Bauteilen und Leitungen, die sich im explosionsgefährdeten Bereich befinden, entstehen können.
Für die Einhaltung dieser Kriterien sind nicht nur die einzelnen im eigensicheren Stromkreis enthaltenen Betriebsmittel, sondern die komplette Zusammenschaltung und das Zusammenwirken aller beteiligten Betriebsmittel einschließlich der Verbindungsleitungen zu betrachten. Die Errichtungsbestimmungen DIN EN 60079-14 verlangen deshalb für eigensichere Stromkreise einen Nachweis der Eigensicherheit, der sinnvollerweise bereits bei der Planung und Projektierung erstellt wird und die Auswahl passender Betriebsmittel sowie die Prüfung der gewählten Zusammenschaltung umfasst.
In den Engineering-Base-Projekten sind die Mess- und Regelkreise für den Ex-Bereich erfasst. Mithilfe des Ex-i-Berechnungsassistenten können die Berechnungen der Eigensicherheit von Funktionen im Ex-Bereich durchgeführt und die erforderlichen Dokumentationen automatisiert erstellt werden.
Der Assistent bietet folgende Funktionalität:
- Die Berechnung der Eigensicherheit aller in einem Projekt vorhandenen Funktionen erfolgt auf Basis der zugehörigen Artikelstammdaten und der Daten des Projekts unter Berücksichtigung von bis zu 5 Messkreisen.
- Für jede durchgeführte Berechnung wird ein Berechnungsblatt, d. h. ein Dokument in Form eines Reports angelegt, in dem das Resultat der Berechnung sowie die Ausgangsdaten ersichtlich sind.
- In die Berechnung der Funktion gehen die Kennwerte der aktiven und passiven Geräte sowie die der Kabellängen ein.
- Für alle relevanten Stellenelemente der Funktion ist die EG-Baumusterprüfbescheinigung in Form der ATEX-Bescheinigungsnummer ersichtlich.
- Werden für eine Funktion die Bedingungen für die Eigensicherheit nicht erfüllt, erscheint direkt ein Hinweis. Diese Hinweise werden im Engineering-Base-Projekt vermerkt und sind abzuarbeiten. Ein Report mit dem Hinweis auf nicht erfüllte Eigensicherheit wird erstellt.
Die erzeugten Reports haben keine aktive Verknüpfung zu den Objekten im Projekt. Werden die Daten der Objekte geändert, müssen neue Berechnungen gestartet und somit neue Reports erzeugt werden.
Bei der Nutzung des Assistenten sind folgende Randbedingungen zu beachten:
- Die erzeugten Reports haben keine aktive Verknüpfung zu den Objekten im Projekt. Werden die Daten der Objekte geändert, müssen neue Berechnungen gestartet und somit neue Reports erzeugt werden.
- Über den Assistenten können keine technischen Daten der Geräte und Funktionen im Projekt modifiziert werden. Änderungen in den Stammdaten müssen mithilfe des Assistenten Geräte mit Daten aus dem Katalog aktualisieren auch in den Projekten durchgeführt werden.
- Die grundsätzliche elektrische und logisch richtige Auslegung der Mess- und Steuerkreise wird vom Assistenten nicht überprüft.
- Die vom Assistenten zusammengestellte Dokumentation ist eine Sammlung und Aufbereitung von im Projekt vorhandenen Informationen. Berechnungsabläufe des Assistenten sind nicht zertifiziert. Ohne eine Kontrolle durch den User haben die Dokumentationen zur Eigensicherheit keinen Nachweischarakter.
- Der Assistent erkennt nicht, ob Geräteparameter nach erfolgter Berechnung geändert wurden. Sie müssen die Berechnung erneut durchführen.