Das 'Basic Process Control System' (BPCS) - das 'Siemens Simatic PCS7 System' - ermöglicht das Umsetzen der Control- und Safety-Applikation.

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Mit ‚Safety Lifecycle Services‘ bietet Siemens das nötige Expertenwissen für solche Sicherheitsnachweise. Die Safety-Spezialisten haben ein in enger Zusammenarbeit mit dem TÜV organisiertes und eingeführtes Ausbildungsprogramm absolviert und verfügen über zertifizierte Qualifikationen. Diese Ausbildungsprogramme stehen nicht nur Siemens-Mitarbeitern, sondern auch Beschäftigten bei Betreibern und Solution Partnern (Systemintegratoren) zur Verfügung. In diesen Schulungen wird sowohl das nötige Fachwissen vermittelt als auch fortschrittliche Arbeitsmittel und -methoden zur Verfügung gestellt. Eines dieser Hilfsmittel ist ein auf Microsoft Excel basierendes Tool zur SIL-Verifikation.

Sicherheitsverifikation nach IEC 61511 einer komplexen 'Safety Instrumented Function' (SIF) in der Prozessindustrie.

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Sämtliche Norm-Formeln – auch die Konkretisierung der IEC 61511 für den deutschsprachigen Raum, die VDI/VDE-Richtlinie 2180 „Sicherung von Anlagen der Verfahrenstechnik mit Mitteln der Prozessleittechnik“ (PLT) – sind in diesem Werkzeug hinterlegt, ebenso wie die gerätespezifischen Werte wie PFD oder Ausfall-raten von sicherheitstechnischen Systemen von Siemens, etwa von Controllern, Peripheriegeräten oder Prozessinstrumenten. Zusätzlich notwendige projekt- oder kundenspezifische Produkte lassen sich einfach in das Tool einpflegen. Die Block-Darstellungen der SIL-Kreise – in den Normen Safety Instrumented Function (SIF) genannt – werden mit ‚Microsoft Visio‘ erstellt und eingebunden. Das Tool berechnet für jedes SIF den SIL unter Berücksichtigung der geltenden Normen und ermög-licht die Auswahl unterschiedlicher Architekturen für jedes der Subsysteme des SIF, zum Beispiel 1oo1, 1oo2, 2oo2, 2oo3 et cetera. Auch die Berechnung komplexer Konfigurationen, die unterschiedliche Architekturen enthalten, ist möglich.

Das Tool generiert Prüfberichte, die von Behörden wie dem TÜV Süd oder dem TÜV Rheinland akzeptiert werden. Die Logik-Diagramme der SIS-Architektur lassen sich in die Prüfberichte aufnehmen. Siemens übernimmt die grundlegende Pflege des Tools und setzt es bei Engineering-Aufgaben oder bei Safety-Consulting-Leistungen auch selbst ein. Systemintegratoren, die sich im Rahmen des Siemens Solution Partnerprogramms oder als Siemens Functional Safety Professional (SFSP) qualifiziert haben, wird das Tool kostenlos zur Verfügung gestellt. Diese Solution Partner können das Berechnungswerkzeug dann für Kundenprojekte einsetzen und mit den jeweils benötigten Gerätedaten ergänzen.

Umfassende Funktionserweiterung

Einer dieser Solution Partner ist die Firma Kiel Engineering, ein Unternehmen von Kiel Industrial Services. Seit 2001 ist Kiel Engineering zertifizierter Siemens Solution Partner, seit 2008 Siemens Safety Specialist für die Prozessindustrie. Das in Oberhausen ansässige Unternehmen ist spezialisiert auf Anlagen- und Kraftwerksplanung, Elektro- und EMSR-Planung, Automatisierung und Prozessleittechnik. Für das EMSR-Engineering nutzen die Mitarbeiter ein im eigenen Haus entwickeltes Microsoft Office Add-on, das sämtliche Gerätedaten und Messstellen in einer Access-Datenbank speichert und Schritt für Schritt durch die Berechnung der Nachweise führt. Die Anwendung nutzt das Excel-Tool von Siemens und erweitert den Funktionsumfang unter anderem um die Erzeugung von Ex i-Nachweisen. Beim Anlegen neuer SIL-Kreise durch den Benutzer werden für die lückenlose Nachvollziehbarkeit sämtliche Details protokolliert.

Anlagenspezifische Typicals, also Gerätetypen-typische Architekturen der SIL-Kreise, können manuell erstellt oder durch Import vorhandener Listen oder Datenbanken hinzugefügt werden. Über die in der Datenbank abgebildete Anlagenstruktur hat der Anwender Zugriff auf die einzelnen PLT-Stellen. Jeder SIL-Kreis ist datentechnisch über eine Sensormessstelle mit allen verfügbaren Daten verbunden. Die Berechnung der SIL-Nachweise sowie die Dokumentenstruktur der generierten Reportdatei basiert auf dem von Siemens erstellten Excel-Tool. Durch die Typicals-Funktiona-lität und die Anbindung an die Access-Datenbank konnte Kiel Engineering das Werkzeug hinsichtlich Funktionsumfang und Bedienfreundlichkeit deutlich erweitern.

Schlanke Kostenstruktur

Die Berechnung und Verwaltung von Ex-i- und SIL-Nachweisen in einem Tool, das lediglich Microsoft-Office-Komponenten sowie einen Adobe Acrobat Reader benö-tigt, ist für Anwender komfortabel und reduziert Kosten; schließlich gehören Office-Pakete zur Standardausstattung von Engineering-Arbeitsplätzen. Das System beruht auf dem sogenannten Top-Down-Buttom-Up-Ansatz, also dem Prinzip der ‚Betriebsbewährung‘. Somit können die statistischen Auswertungen der Stördaten inklusive der Begleitdokumentation einer Vielzahl von installierten SIL-Kreisen aus Datenbanken von Anlagenbetreibern direkt genutzt werden.

Franz Handermann ist Safety Partner Manager bei Siemens in Karlsruhe.

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Die Liste der im System hinterlegten Geräte umfasst mittlerweile über 1500 Sensoren und Aktoren sowie über 500 Typicals. Mithilfe dieser Vorgaben und der Wiederverwendung einmal eingegebener Gerätedaten werden Eingabefehler bei der Berechnung von Nachweisen vermieden, die Berechnung geschieht größtenteils automatisiert. Somit ergibt sich für An-wender ein deutlich reduzierter Arbeits-aufwand bei der Erstellung und Dokumentation normgerechter Nachweise zur Betriebs- und Anlagensicherheit.