INP101 Manuel de sécurité
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1. Ci apr s les taux de pannes l mentaires des composants du convertisseur CNL40IGH pour une temp rature au voisinage des composants de 30 C 2 pages suivantes E 1 2 G EOREME 12 rue des P tiers d Etain 57071 Metz amp 03 87 76 32 51 Fax 03 87 76 32 52 Email Commercial Loreme fr Techni 44 SOMMAIRE os I Transmetteur programmable isol pour PT100 et thermocouple LORE IME A r o T AV AS DR T WE montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur em BE AMDEC CNL40ig rev2 Etabli avec ALD MTBF calculator http www aldservice com selon af 1 MTBF IEC6 2380 r partition 2 OS EE a XC174 fhos D p 02 ko 100 p 020 0 020 feplisortie gt 21 mA a P3 p2 fIM1 50ppm p 21 ko 40 0 084 b 084 Krift sortie lt 2 ET sortie lt 2 nn ms fans influence d couplage vref 70 0 147 p147 fepli sortie gt 21 mA vref 0 blus de communication Hart be 1 be T de passe bas ligne PUR is de mesure de ligne err lt 2 kom hoe fu X7R p21 kto 30 poe3 poes plus de passe bas entr e a 9 1206 n2 NPO 10 10 007 0 007 perte filtre reception Hart a EE S E 70 0 049 0 049 lus de communication Hart o l 20 p 014 0 014 alt ration filtre Hart O o how pn2NPO bor ko 10 boo7 poo7 plus de communication Han Oooo T S y y ec 70 posg posg Plus de communication Hart oe fo pona pots alt ration filt2. curit SIF en s assurant que les valeurs de courant hors gamme sont bien d tect es au niveau syst me et qu elles conduisent effectivement la position de s curit 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PT100 et thermocouple LOREME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur m A AE MEN VS DECLARATION CE DE CONFORMITE Aux exigences de protection de la directive 2004 108 CE Compatibilit ELECTROMAGN TIQUE et aux exigences de la directive 2006 95 CE BASSE TENSION Nous d clarons sous notre seule responsabilit que le produit D signation Convertisseur de temp rature en technique 2 fils Type INP101 avec transmetteur CNL40igH incorpor N de r vision 2 date 16 12 2008 est conforme aux normes g n riques ou sp cifiques harmonis es suivantes NORMES GENERIQUES NORMES FONDAMENTALES X EN 61010 1 R gle de s curit pour les appareils lectriques de mesurage de r gulation et de laboratoire directive 2006 95 CE BASSE TENSION X EN 55011 mission rayonn e et mission conduite sur l alimenta tion courant alternatif Class NF EN 61000 6 4 Mars 2007 Compatibilit lectromagn tique CEM Partie 6 4 normes g n riques Norme sur l mission pour les environnements industriels NF EN 61000 6 2 Janvier 2006 Compatibilit lectromagn tique CEM Partie 6 2 normes g n riques Immunit pour les environnements industriels E
3. court circuit 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PT100 et thermocouple LORE EME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur em RE AMDEC CNL40ig rev2 selon af 1 MTBF IECG 2380 plus de d couplage ref modem Hart perte 107 1206 100n X7R 0 21 30 0 063 10 063 com plus de tension de ref modem Hart perte 70 0 147 10 147 com OO 50k 1 E 0 ES 40 0 1 a 008 En r partition 60 0 012 Doi2 ksansinfluence Re D Se 1206 50k 1 50ppm 0 02 40 0 008 10 008 RE 0 012 0012 bans influence C183 1206 00 1 mE 40 0 008 10 008 RE U krift 60 0 012 0 012 lt bans influence i plus d alimentation etage d entr e rupture DC DC 1W LME1212S 86 00 50 143 000 capteur T plus d alimentation etage d entr e rupture C 50 0 143 000 capteur oo m Moule Lo b lanpo O 1 13 MSDUAL LED 20 10 400 0 400 risque d passement charge en sortie ONE plus d alimentation etage d entr e rupture C 80 1 600 1 600 capteur OR ooro LTC2402 37 00 con 18 500 o capteur plus de signal AD RS ne foo es EE 65 DS8500 out gnd 50 fi M 1 1 Le de communication Hart Mo I 1 PE a de communication Hart Ta CMS 8 6864 Mhz ET TE CE de communication Hart 500 2 2500 blus de communication Hart SE ssas 2v5 15 00 em 750 p re mesure alim AD non d fini C7 fu pture capteur AD plus aliment ET pe 80 bolarit 0 65 16F886 outgnd 50 110 000 110 000 rep
4. d faillances mena antes d une fonction de s curit en cas de sollicitation Probabilit moyenne de d faillances mena antes d une fonction de s curit en cas de sollicitation Safety Integrity Level niveau d int grit de s curit la norme internationale IEC 61508 d finit quatre Safety Integrity Level SIL1 SIL4 Chaque niveau correspond une plage de probabilit pour la d faillance d une fonction de s curit Plus le Safety Integrity Level des syst mes de s curit est lev plus la probabilit qu ils n ex cutent pas les fonctions de s curit sollicit es est faible Partie de d faillances non dangereuses partie de d faillances ne pr sentant pas de potentiel pour mettre le syst me de s curit dans un tat de fonctionnement dangereux ou inadmissible Contr le r p titif permettant de d tecter des d faillances dans un syst me de s curit Classification et description du syst me de s curit en termes de redondance et de proc d de s lection appliqu Y indique la fr quence laquelle la fonction de s curit est ex cut e redondance X d termine le nombre de canaux qui doivent fonctionner correctement sd Safe detected et Asu Safe undetected Taux de d faillance ne pr sentant aucun danger Une d faillance ne pr sentant aucun danger safe failure est donn e quand le syst me de mesure passe l tat s r d fini ou au mode de signalisation d erreurs sans sollicitation manant
5. du proc d dd Dangerous detected et Adu Dangerous undetected Taux de d faillance dangereuse g n ralement une d faillance dangereuse est donn e quand le syst me de mesure est mis dans un tat dangereux ou entravant le fonctionnement du Dangerous undetected Une d faillance dangereuse non d tect e est donn e lorsque le syst me de mesure ne passe ni l tat s r d fini ni au mode de signalisation d erreurs en cas de sollicitation manant du proc d EOREME 12 rue des P tiers d Etain 57071 Metz amp 03 87 76 32 51 Fax 03 87 76 32 52 Email Commercial Loreme fr Techni
6. s re 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PTI00 et thermocouple LORE EME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur em mm r Analyse fonctionnelle Le convertisseur se compose d un tage d entr e convertisseur analogique num rique d un tage d isolation alimentation du CAN et de transmission du signal d un microcontr leur lin arisation et mise l chelle du signal et communication Hart d un tage de sortie amplificateur de courant et d un modulateur d modulateur pour signal Hart D finition de l v nement redout Pour le convertisseur CNL40igH l v nement redout c est dire la d faillance dangereuse telle que d finie dans la section pr c dente est l mission d un courant de sortie erron Soit un courant de sortie erron de plus de 2 par rapport la demande du proc d Soit un courant de sortie bloqu une valeur tel qu il ne peut prendre une valeur de repli de s curit courant de sortie bloqu dans une gamme gt 3 6mA ou lt 21mA D finition de la position de repli de s curit L tat de repli de s curit est d fini par un courant de sortie hors de la gamme 3 6mA 21mA Soit un courant de sortie lt 3 6 mA Soit un courant de sortie gt 21 mA La valeur de repli du convertisseur CNL40igH devra imp rativement tre programm pour l une de ces valeurs Le programme d application de l Equipement logique de s curit de
7. N 61000 4 2 d charges lectrostatiques EN 61000 4 4 transitoires rapides EN 61000 4 5 ondes de choc 1 2 50 5 20 us X X 2 X z X champ magn tique la fr quence du r seau a creux de tension et coupures br ves de tension champ lectromagn tique RF modul en amplitude EN 61000 4 6 fr quence radio en mode commun modul e en amplitude 3 X gt lt Metz le 16 12 2008 Sign au nom de LOREME M Dominique Curulla i Ann e d apposition du marquage CE 2008 E 8 S LOREME 12 rue des Potiers d Etain 57071 Metz amp 03 87 76 32 51 Fax 03 87 76 32 52 Email Commercial Loreme fr Technique Loreme fr 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PTI00 et thermocouple LORE EME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur em mm Annexe 1 CONSEILS RELATIFS A LA CEM 1 Introduction Pour satisfaire sa politique en mati re de CEM bas e sur la directive communautaire 89 336 CE la soci t LOREME prend en compte les normes relatives cette directive d s le d but de la conception de chaque produit L ensemble des tests r alis s sur les appareils con us pour travailler en milieu industriel le sont aux regards des normes EN 50081 2 et EN 50082 2 afin de pouvoir tablir la d claration de conformit Les appareils tant dans certaines configurations types lors des tests il est impossible de garantir les r sultats dans toutes les configurations possibles Pour as
8. ORMITE S e L ar La soci t LOREME d clare sous sa seule responsabilit que le produit D signation Convertisseur de temp rature en technique 2 fils Type INP101 avec transmetteur CNL40igH incorpor N de r vision 2 date 16 12 2008 Peut tre utilis pour les applications de s curit fonctionnelle jusqu SIL2 selon la Norme IEC61508 2 2000 en respectant les consignes de s curit sp cifi es dans le manuel de s curit L valuation des d faillances al atoires et dangereuses pour la s curit donne les valeurs suivante Appareil avec composants du type B tol rance aux pannes mat rielles HFT 0 valeurs pour le convertisseur seul cas le plus d favorable 420 FITe 0 FIT 17 FITo 21 FIT 95 4 9 20E 2 1E 1 h 1 selon AMDEC CNL40igH rev2 tabli avec ALD MTBF calculator http www aldservice com 2 FIT Failure rate 1 h Le manuel de s curit donne les probabilit s de d faillance des capteurs associ s pt100 et thermocouple pour permettre l valuation d une boucle compl te Metz le 26 08 14 Sign au nom de LOREME M Dominique Curulla E 1 O0 S OREME 12 rue des P tiers d Etain 57071 Metz amp 03 87 76 32 51 Fax 03 87 76 32 52 Email Commercial Loreme fr Techni 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PTI00 et thermocouple LORE EME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur em mm Transmetteur INP101 avec convertisse
9. Transmetteur programmable isol pour PT100 et thermocouple LOREME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur EN A7 ARE MEN VS INP101 INP101V SIL2 LOREME 12 rue des Potiers d Etain Actipole BORNY B P 35014 57071 METZ CEDEX 3 T l phone 03 87 76 32 51 T l copie 03 87 76 32 52 Nous contacter Commercial Loreme fr Technique Loreme fr Manuel t l chargeable sur www loreme fr I50 9001 REV 1 26 08 14 Manuel d utilisation et de s curit E 1 Transmetteur programmable isol pour PTI00 et thermocouple LORE IMEE montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur m A a ME e OOO i iyo Sommaire 1 Introduction E3 1 1 Information g n rale E3 1 2 Fonction et utilisations pr vues E3 1 3 Normes et directives E3 2 Fonction et tat de s curit E4 2 1 Fonction de s curit E4 2 2 Position de repli de s curit E4 3 Recommandation de s curit E4 3 1 Interfaces E4 3 2 Configuration talonnage E4 3 3 Dur e de vie utile E4 4 Installation mise en service et remplacement E5 4 1 Descriptif E5 4 2 Raccordements lectriques et configuration E6 4 3 Sch ma de raccordement E6 5 Contr les p riodiques et de mise en service E7 5 1 Proc dure de contr le E7 5 2 P riodicit des contr les E7 D claration de conformit CE E8 Annexe 1 Conseils relatif la CEM E9 D claration de conformit SIL2 E10 AMDEC E11 14 Annexe 2 Utilisation des donn es de L AMDEC et informati
10. alimentation soit la plus direct possible partir du sectionneur Eviter l utilisation de cette alimentation pour la commande de relais de contacteurs d lectrovannes Si le circuit d alimentation est fortement parasit par la commutation de groupes statiques thyristors de moteur de variateur de vitesse il peut tre n cessaire de monter un transformateur d isolement pr vu sp cifiquement pour l instrumentation en reliant l cran la terre Il est galement important que l installation poss de une bonne prise de terre et pr f rable que la tension par rapport au neutre n exc de pas 1V et que la r sistance soit int rieure 6 ohms Si l installation est situ e proximit de g n rateurs haute fr quence ou d installations de soudage l arc il est pr f rable de monter des filtres secteur ad quats 2 3 Entr es Sorties Dans un environnement s v re il est conseill d utiliser des c bles blind s et torsad s dont la tresse de masse sera reli e la terre en un seul point Il est conseill de s parer les lignes d entr es sorties des lignes d alimentation afin d viter les ph nom nes de couplage est galement conseill de limiter autant que possible les longueurs de c bles de donn es 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PT100 et thermocouple LOREME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur m A AE EN VI DECLARATION L9 w Page 1 1 DE CONF
11. c dure d finie ci dessous et selon la p riodicit d finie au paragraphe P riodicit des contr les 5 1 Proc dure de contr le Le test p riodique permet la d tection d une ventuelle d faillance interne du produit ainsi que l talonnage de la boucle les conditions d environnement ainsi qu un temps de chauffe minimum de 5 minutes doivent tre respect s Test complet du convertisseur et de la cha ne de traitement du signal le syst me est indisponible pendant le test Si n cessaire contourner le syst me de s curit et ou prendre les mesures appropri es pour assurer la s curit durant le test Inspecter l appareil absence de dommage visible ou de contamination oxydation Ins rer un milliamp rem tre dans la boucle de sortie d connecter le capteur pt100 ou thermocouple V rifier que le courant de sortie passe en valeur de repli lt 3 6mA ou gt 21mA connecter un simulateur l entr e du convertisseur pt100 ou thermocouple la place du capteur Simuler les valeurs de temp rature appropri es l chelle du convertisseur sur 5 points 0 25 50 75 100 et v rifier que le courant de sortie 4 8 12 16 20mA soit proportionnel l entr e 2 pr s 8 D brancher le simulateur et reconnecter le capteur l entr e du convertisseur v rifier que le courant est dans la gamme de mesure 9 Retirer le milliamp rem tre et refermer la boucle de sortie la Led verte doit tr
12. cueil de donn es de fiabilit Mod le universel pour le calcul de la fiabilit pr visionnelle des composants CEI 62380 2004 et sur les donn es constructeur 1 4 Information constructeur LOREME SAS 12 rue des potiers d tain 57071 Actipole Metz Borny www loreme fr 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PTI00 et thermocouple LORE EME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur em 2 Fonction et tat de s curit 2 1 Fonction de s curit La fonction de s curit de l appareil est remplie aussi longtemps que la sortie 4 20 mA reproduit l image de la mesure d entr e avec une tol rance de 2 La plage de bon fonctionnement du signal de sortie s tend de 3 8 mA 20 5 mA 2 2 Position de repli de s curit suivant NAMUR NE 43 L tat de repli de s curit est d fini par un courant de sortie hors de la gamme 3 6mA 21mA m e Soit un courant de sortie lt 3 6 mA 0 3 614 e Soit un courant de sortie gt 21 mA 3 8 20 5 L application devra imp rativement tre configur e pour d tecter toute valeur de courant hors gamme lt 3 6 mA et gt 21 mA et les consid r s Invalides De ce fait dans l tude AMDESC cet tat est consid r comme non dangereux Le temps de r action pour toutes les fonctions de s curit est lt 200 ms AVERTISSEMENT La valeur de repli tant librement programmable il appartient l installateur de v rifier la compatib
13. e allum e 10 Apr s les essais les r sultats doivent tre document s et archiv s NN OO O1 ND D Tout appareil ne satisfaisant pas le contr le doit tre remplac note le milliamp rem tre et le simulateur doivent tre calibr de fa on r guli re pour ce test selon l tat de l art et la bonne pratique 5 2 P riodicit des contr les Selon le tableau 2 de la CEI 61508 1 le PFDavg pour les syst mes fonctionnant faible sollicitation doit tre gt 10 lt 10 pour les fonctions de s curit SIL 2 et gt 10 lt 10 pour les fonctions de s curit SIL 3 A ml el n 42 f in T1 420 FIT O FIT 17 FIT 21 FIT 95 4 conditions temp rature de 30 C Valeur du PFDavg en fonction de la p riodicit de test T Proof 1 an T Proof 5 ans T Proof 10 ans PFDavg 9 20E PFDavg 4 60E PFDavg 9 20E approximation PFDavg Adangerous x T Proof 2 erreur engendr par l approximation lt 3 Les champs marqu s en vert signifie que les valeurs calcul es du PFDavg sont dans les limites autoris es pour le SIL2 R capitulatif Probabilit de d faut PFD 9 20 E x Tproof ann es soit pour Tproof 5 ans 50 de SIF en cat gorie SIL2 Remarques les intervalles de test doivent tre d termin s en fonction du PFDavg requis par l int grateur Le SFF PFDavg et PFH doit tre d termin pour l ensemble de la fonction instrument e de s
14. e stress 500 Pt100 montage 4 fils en environnement de stress lev 10000 Taux de d faillance typiques de thermocouples et PT100 sans fils d extension capteur avec transmetteur incorpor type d l ment de mesure taux de d faillance FIT thermocouple en environnement de faible stress 100 thermocouple en environnement de stress lev 2000 Pt100 montage 2 3 fils en environnement de faible stress 48 Pt100 montage 2 3 fils en environnement de stress lev 960 Pt100 montage 4 fils en environnement de faible stress 50 Pt100 montage 4 fils en environnement de stress lev 1000 R partition typique des modes de d faillance pour les thermocouples in le ph nom ne de d rive des thermocouples est essentiellement du au vieillissement R partition typique des modes de d faillance pour les sonde PT100 ET O o o o La r partition du taux de d faillance d pend l g rement du type de raccordement des pt100 2 3 4 fils les conditions de stress sont des vibrations importantes sur le process et ou des cycles fr quent de temp rature ces ph nom nes pouvant causer des fissures du substrat et des ruptures de soudure sur les fils de raccordement 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PTI00 et thermocouple montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur LORE ME Annexe 3 termes et d finitions SIL signifie Security Integrity Level c est dire le niveau d int grit de la
15. ilit avec la s curit du process valeur de repli programm en sortie usine 21 mA 3 Recommandation de s curit 3 1 Interfaces Le dispositif est dot des interfaces suivantes e les interfaces de s curit entr e temp rature sortie analogique e interfaces non de s curit communication HART diagnostique et configuration Liaison s rie RS232 configuration de l appareil l afficheur local La communication HART n est pas pertinente pour la s curit fonctionnelle la perte de communication est consid r e comme tant d tect e par l application de ce fait dans l tude AMDESC cet tat est consid r comme non dangereux 3 2 Configuration talonnage la configuration de l appareil est n cessaire pour d finir son mode de fonctionnement type d entr e chelle de mesure valeur de repli se reporter au manuel de configuration le r talonnage n est possible que par retour usine Aucune modification ne doit tre effectu sur le module 3 3 Dur e de vie utile Evolution du taux de d faillance Bien qu un taux de d faillance constant est assum par l estimation probabiliste a0 i celui ci ne s applique que pour la dur e de vie utile des composants Au del de cette dur e de vie utile la probabilit de d faillance s accroit de mani re significative avec le temps HOUSE La dur e de vie utile est tr s d pendante des composants eux m me et des conditions de foncti
16. le constructeur peut tre amener r parer le produit Le non suivi des conseils donn s dans ce manuel peut engendrer une alt ration des fonctions de s curit et causer des dommages aux biens l environnement ou aux personnes 1 2 Fonction et utilisations pr vues Le transmetteur INP101 assure la mesure de temp rature issu d une sonde PT100 ou d un thermocouple et sa retransmission sous forme de signal analogique 4 20 mA avec ou sans protocole Hart ainsi que l isolation du signal il dispose d un afficheur permettant la visualisation locale de la mesure Les appareils sont con us fabriqu s et test s en fonction des r gles de s curit applicables lls ne doivent tre utilis s que pour les applications d crites et dans le respect des conditions environnementales figurant dans la fiche technique http www loreme fr fichtech INP101 pdf 1 3 Normes et directives Les dispositifs sont valu s conform ment aux normes cit es ci dessous e S curit fonctionnelle selon IEC 61508 dition 2000 Standard de la s curit fonctionnelle des syst mes lectriques lectroniques lectroniques programmables relatifs la s curit lectronique L valuation du mat riel a t r alis e par Analyse des Modes de d faillance de leurs Effets et de leur Criticit CEI 60812 Edition 2 2006 permettant de d terminer la proportion de d faillances en s curit SFF de l appareil L AMDEC s appuie sur le re
17. li sortie lt 3 6 mA OREME 12 rue des P tiers d Etain 57071 Metz amp 03 87 76 32 51 Fax 03 87 76 32 52 Email Commercial Loreme fr Techni 44 SOMMAIRE r s FINA E Transmetteur programmable isol pour PT100 et thermocouple LOREME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur emm BE Annexe 2 Utilisation des donn es de L AMDEC et information compl mentaire sur les capteurs de temp rature Le convertisseur de mesure CNL40igH raccord un capteur de temp rature dans une canne pyrom trique devient un assemblage Par cons quent lors de l utilisation des r sultats de l AMDEC dans une valuation SIL le taux de d faillance des capteurs pt100 ou thermocouple doit tre pris en consid ration pour le calcul de la fonction instrument e de s curit SIF Ci dessous le r capitulatif des modes de d faillance et leur fr quence pour les PT100 et les thermocouples en fonction du type de raccordement et de l environnement dans lequel ils sont utilis s Taux de d faillance typiques de thermocouples et PT100 avec fils d extension capteur d port type d l ment de mesure taux de d faillance FIT thermocouple en environnement de faible stress 1000 thermocouple en environnement de stress lev 20000 Pt100 montage 2 3 fils en environnement de faible stress 475 Pt100 montage 2 3 fils en environnement de stress lev 9500 Pt100 montage 4 fils en environnement de faibl
18. on compl mentaire sur les capteurs de temp rature E15 Annexe 3 termes et d finitions E16 E 2 S LOREME 12 rue des Potiers d Etain 57071 Metz amp 03 87 76 32 51 Fax 03 87 76 32 52 Email Commercial Loreme fr Technique Loreme fr 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PTI00 et thermocouple LORE EME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur em mm 1 Introduction 1 1 Information g n rale Ce manuel contient les informations n cessaires l int gration du produit afin d assurer la s curit fonctionnelle des boucles connexes L ensemble des modes de d faillance et la HFT du module sont pr cis s dans l Analyse AMDEC r f renc e AMDEC CNL40ig rev2 XLS le CNL40ig est convertisseur de mesure incorpor dans l INP101 Autres documents Applicables fiche technique INP101 d claration CE de conformit INP101 disponible dans la rubrique CEM de ce manuel Analyse AMDEC CNL40igH convertisseur incorpor dans l INP101 Manuel de configuration INP101 Les documents mentionn s sont disponibles sur www loreme fr Le montage l installation la mise en service et la maintenance ne peuvent tre effectu s que par des personnels form s et qualifi s ayant lu et compris les instructions du pr sent manuel Quand il n est pas possible de corriger les d fauts les appareils doivent tre mis hors service des mesures doivent tre prise pour se prot ger contre une utilisation accidentelle Seul
19. onfiguration l chelle de temp rature programm dans l automate et dans le convertisseur doivent tre identique la valeur de repli de la sortie analogique doit tre programm lt 3 6mA ou gt 21mA 21mA sortie usine AVERTISSEMENT Ne pas d passer les sp cifications de la fiche technique pour assurer un fonctionnement s r de la sortie analogique il faut une tension auxiliaire d alimentation comprise entre 15 Volts et 40 Volts une charge maximum dans la boucle calcul e de sorte que la tension r siduelle aux bornes du convertisseur soit de 15V pour un courant de boucle de 21 mA Attention un d passement de charge de la boucle 4 20mA peut emp cher le courant de sortie d atteindre la valeur de repli celui ci pouvant saturer dans la plage de mesure et mettre le syst me dans un tat dangereux 4 3 Sch ma typique de raccordement 4 20mA E 6 LOREME 12 rue des Potiers d Etain 57071 Metz amp 03 87 76 32 51 Fax 03 87 76 32 52 Email Commercial Loreme fr Technique Loreme fr 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PT100 et thermocouple LORE EME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur m A AE ME VV 5 Contr les p riodiques et de mise en service La proc dure de test p riodique est d finie par LOREME et doit tre suivie par l utilisateur final pour assurer et garantir le niveau SIL dans le temps les tests p riodiques doivent tre r alis s en suivant la pro
20. onnement tel que la temp rature en particulier les condensateurs lectrolytiques sont tr s sensibles la temp rature de travail D verminage p riode Usure fatigue fin de de jeunesse vie Cette hypoth se d un taux de d faillance constant est bas e sur la courbe en forme de baignoire qui montre le comportement typique des composants lectroniques Par cons quent la validit de ce calcul est limit la dur e de vie utile de chaque composant Il est pr sum que les d faillances pr coces sont d tect es pour un tr s fort pourcentage durant la p riode de d verminage constructeur et au cours de la p riode d installation l hypoth se d un taux de d faillance constant pendant la dur e de vie utile reste donc valide selon la CEI 61508 2 une dur e de vie utile fond e sur le retour d exp rience doit tre prise en consid ration L exp rience a montr que la dur e de vie utile est comprise entre 15 et 20 ans et peut tre plus lev si il n y a pas de composants a dur e de vie r duite dans les fonctions de s curit tels que condensateurs lectrolytique relais m moire flash optocoupleur et si la temp rature ambiante est nettement inf rieure 60 C Remarque La dur e de vie utile correspond au taux de d faillance al atoire constant de l appareil La dur e de vie effective peut tre plus lev e L int grateur devra s assurer que le module n est plus n cessaire la r ali
21. oucle de sortie permet un contr le visuel rapide du bon fonctionnement OO OO O Range CNLA4Q IG CNL4Q IG L Serial PWR 9 40 Vde L REIE a z 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PT100 et thermocouple LOREME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur mma una a 4 2 Raccordements lectriques et configuration Alimentation et sortie analogique du convertisseur borne 1 et borne 2 Le module est prot g contre les inversions de polarit de l alimentation Entr e deux configuration sont possible PT100 et thermocouple Raccordement en entr e Thermocouple Tc borne 4 Tc borne 3 Raccordement en entr e PT100 3 fils fil blanc borne 3 les 2 fils rouge en borne 4 et 5 Remarques pour un thermocouple distant s assurer que la prolongation soit faite avec du c ble d extension ou de compensation du m me type que le thermocouple employ et de la bonne polarit du c ble pour une sonde PT100 distante s assurer que le c ble de prolongation utilis dispose de 3 conducteurs de m me section pour garantir la meilleur compensation de ligne veiller au bon choix du type de capteur dans la c
22. re Hart ho h2 Pn2NPO poz ko 10 p007 poo7 pas de filtre HF boucle 4 20 mA ce 70 pog 0 049 fourantsortie gt 21 mA court circuit y y i 2 pona por bansinfuence k 1 50ppm 9 02 o 40 0 008 0 008 replisortie gt 21 mA rupture capteur n a l oo o influence er pe m 5 1 PE 1 opem 0 02 bo 40 0 008 10 008 _ mesure flottante Wit 60 poz p 012 sans influence drit 60 0 0 012 __ l012 W rive sortie C166 BE 7k5 1 a o a 008 EEE en PT sans influence en tc rit 60 0 0 012 ON 012 d rive en pt sans influence en tc d rive sortie U rit 60 0 0 012 2 rit 60 0 0 012 e 0 012 sans influence drift 60 0 012 0 012 bans influence h L m e eee Le e 100ppm 40 10 008 0 008 plus de d tection rupture tc o it 60 0 0 012 bans influence rit A 0 0 012 mx 0 012 k rive lt 2 EE 47u X7R CE ne mm de d couplage uC ke 70 p147 b147 jrepli sortie lt 3 6 mA o it 60 0 0 012 5 012 d rive mesure r f rence rit 60 0 0 012 E 0 012 bans influence 0 063 londulation courant de sortie er br Jeu sortie lt 3 6 mA hos f2 fhoonx7R 0 21 ko 30 b 063 0 063 plus de decouplage AD cc 70 p 147 paar rupture capteur AD plus aliment ho f2 fhoonx7R p 21 ko 30 p oe3 0 063 plus de d couplage XTR116 SE EE T r bar courant sortie gt 21 mA
23. s curit La notion de SIL a t introduite dans la norme IEC61508 et elle est reprise dans les normes d riv es de l IEC61508 telles que la norme IEC61511 relative aux syst mes instrumen t s de s curit SIS pour les process et l IEC62061 pour les syst mes de s curit lectronique programmable pour les machines Lorsque l on veut r aliser une installation de s curit il faut commencer par valuer le risque sa dangerosit sa fr quence d occur rence ce qui conduit d finir les exigences de s curit que l on attends du SIS c est dire son SIL En d finitive le SIL d finit le niveau de fiabilit du SIS Il existe deux mani res de d finir le SIL selon que le syst me de s curit fonctionne en mode de faible sollicitation ou si au contraire s il fonctionne en continu ou forte sollicitation Il existe 4 niveaux de SIL not s SIL1 SIL4 plus le SIL est lev plus la disponibilit du syst me de s curit est lev e Pour les syst mes de s curit fonctionnant en mode de faible sollicitation on parle de probabilit moyenne de d faillance sur sollicitation PFDav Probability of Failure on Demand sur une p riode de 10 ans La relation entre les niveaux SIL et le PFDavg est la suivante SIL 4 PFDavg compris entre 10 et 104 SIL 3 PFDavg compris entre 10 et 10 SIL 2 PFDavg compris entre 10 et 10 SIL 1 PFDavg compris entre 10 et 10 Pour les syst mes de s curit fonctionnan
24. sation de la s curit avant sa mise au rebut E 4 LOREMEM2 redes Potiers d Etain 57071 Metz 03 87 76 32 51 Fax 03 87 76 32 52 Email Commercial Loreme fr Technique Loreme fr 44 SOMMAIRE Transmetteur programmable isol pour PT100 et thermocouple LOREME montage en t te de sonde pyrom trique avec afficheur D e A M Ven Ven 4 Installation mise en service et remplacement La capacit de fonctionnement et les courants de signalisation d erreurs doivent tre soumis un contr le lors de la mise en service validation voir paragraphe Contr les p riodiques et de mise en service et des intervalles ad quats pr conis s au paragraphe P riodicit des contr les Tout appareil ne satisfaisant pas le contr le de mise en service doit tre remplac AVERTISSEMENT Aucune maintenance utilisateur ne doit tre effectu e un appareil d fectueux doit tre remplac par un mat riel neuf de m me type Pour un retour en r paration ou un r talonnage il est d une tr s grande importance que tous les types de d faillances de l quipe ment soit signal es en vue de permettre l entreprise de prendre des mesures correctives afin de pr venir les erreurs syst matiques 4 1 Descriptif convertisseur de mesure incorpor dans L INP101 Led jaune travers e par le courant de sortie signale que la boucle de sortie est ferm e et aliment e circulation du courant s teint lors de l ouverture de la b
25. st un sous syst me de type B CEI61508 2 7 4 3 1 2 Les modes de d faillances des composants n cessaires la r alisation de la fonction de s curit sont bien d finis Le comportement du convertisseur dans des conditions d anomalie est enti rement d termin Le convertisseur b n ficie d un retour d exp rience dans de nombreuses applications de s curit D faillance en s curit CEI161508 4 3 6 8 D faillance en s curit D faillance qui n a pas la potentialit de mettre le syst me relatif la s curit dans un tat dangereux ou dans l impossibilit d ex cuter sa fonction Une d faillance en s curit est une d faillance qui n est pas dangereuse On parle aussi de d faillance s re SFF CEI61508 2 7 4 3 1 1 d La proportion de d faillances en s curit d un sous syst me appel SFF Safe Failure Fraction est d finie par le rapport entre la somme des probabilit s de d faillances en s curit AS plus les d faillances dangereuses d tect es ADD sur la somme des probabilit s de d faillances fonctionnelles total du sous syst me ensemble des d faillances en s curit AS et des d faillances dangereuses D sr 4 n s A D faillance dangereuse CEI161508 4 3 6 7 D faillance dangereuse d faillance qui a la potentialit de mettre le syst me relatif la s curit dans un tat dangereux ou dans l impossibilit d ex cuter sa fonction On parle aussi de panne non
26. surer un fonctionnement optimal de chaque appareil il serait judicieux de respecter certaines pr conisations d utilisation 2 Pr conisation d utilisation 2 1 G n ralit Respecter les pr conisations de montage sens de montage cart entre les appareils sp cifi s dans la fiche technique Respecter les pr conisations d utilisation gamme de temp rature indice de protection sp cifi s dans la fiche technique Eviter les poussi res et l humidit excessive les gaz corrosifs les sources importantes de chaleur Eviter les milieux perturb s et les ph nom nes ou l ments perturbateurs Regrouper si possible les appareils d instrumentation dans une zone s par e des circuits de puissance et de relayage Eviter la proximit imm diate avec des t l rupteurs de puissance importante des contacteurs des relais des groupes de puissance thyristor Ne pas s approcher moins de cinquante centim tres d un appareil avec un metteur talkie walkie d une puissance de 5 W car celui ci cr e un champs d une intensit sup rieur 10 V M pour une distance de moins de 50 cm 2 2 Alimentation Respecter les caract ristiques sp cifi es dans la fiche technique tension d alimentation fr quence tol rance des valeurs stabilit variations est pr f rable que l alimentation provienne d un dispositif sectionneur quip de fusibles pour les l ments d instrumentation et que la ligne d
27. t en mode de sollicitation lev e on parle de PFH probabilit de d faillance dange reuse par heure La relation entre les niveaux SIL et le PFH est la suivante SIL 4 PFH compris entre 10 et 10 SIL 3 PFH compris entre 10 et 10 SIL 2 PFH compris entre 10 et 10 SIL 1 PFH compris entre 10 et 10 chelle des niveaux SIL 3 2 1 Sollicitations du SIS Facteur de r duction du risque rares pFD fr quentes PFH 4 2 105 lt 10 2 10 lt 108 10000 100 000 gt 104 lt 103 2 108 lt 107 1000 10000 2 103 lt 102 gt 107 lt 106 100 1000 gt 102 lt 107 gt 106 lt 10 10 100 Safety Integrity level niveau d int grit de la s curit Probability of Failure on low Demand probabilit d avoir une d faillance pour r aliser la fonction de s curit pr vue au moment d une sollicitation Probability of a dangerous Failure per Hour ou Probability of Failure on High demand probabilit d une d faillance dangereuse par heure Abr viation HFT MTBF MTTR PFD PFDavg SIL SFF TProof Xoo Asd et su dd et Adu Adu Description Tol rance mat rielle capacit d un module fonctionnel de continuer l ex cution d une fonction sollicit e en pr sence d erreurs Temps moyen entre deux d faillances Temps moyen entre la survenance d une erreur dans un appareil ou un syst me et la r paration Probabilit de
28. ur CNL40igH rev2 incorpor AMDEC D taill e Contexte Ce document est l Analyse des Modes de D faillance de leur Effet et de leur Criticit AMDEC du composant CNLA4OigH incorpor dans l INP101 de la soci t LOREME Outre la caract risation des informations n cessaires pour la s ret de fonctionnement en particulier pour les calculs de disponibilit et de constitution de stock de pi ces de rechange cette tude permet de r pondre aux exigences de la norme CEI 61508 en identifiant et quantifiant les d faillances dangereuses du composant permettant ainsi d interagir sur la conception afin d viter ou de r duire ces risques Circonstances de l analyse Cette tude a t r alis e dans le but de v rifier l aptitude du convertisseur CNL40igH tre utilis dans des applications de s curit SIL2 P rim tre de l analyse Le composant concern comprend un ensemble de composants lectroniques faisant l acquisition de signaux d entr e issus de capteurs de temp rature et restituant un signal de sortie analogique 4 20mA avec ou sans la com posante HART G n ralement un convertisseur est interfac entre un capteur et un quipement de protection d sign Equipement logique de s curit INP101 Capteur de temp rature CNLA40igH H Equipement logique de s curit PT100 Tc r Afficheur ao local TE gt SE HART Caract risation du composant Le convertisseur CNL40igH e
29. vra imp rativement tre configur pour d tecter toute valeur de courant hors gamme lt 3 6 mA et gt 21 mA et les consid r es Invalides De ce fait dans l tude AMDEC cet tat est consid r comme non dangereux Hypoth ses d tude Les taux de d faillance des composants sont consid r s constants sur toute la dur e de vie du syst me L valuation des caract ristiques de s ret d un module fait intervenir un certain nombre d hypoth ses Seul l aspect mat riel est trait L aspect s ret de fonctionnement du logiciel n est pas abord Seules les d faillances catalectiques sont prises en compte D faillances franches soudaines et non pr visibles Ne sont pas consid r es les d fauts qui pourraient tre dus des erreurs de conception des d fauts de lot en production l environnement interf rences lectriques cycles de temp rature vibrations des erreurs humaines en fonctionnement ou en maintenance des pr cautions sont prises pour les viter telles que des v rifications de valeur de gamme coh rence du mat riel d tect Ne sont trait es que les pannes simples Les d fauts de soudure qui sont g n ralement dus une non qualit d tectable en fin de fabrication par un d verminage sp cifique ne sont pas pris en compte Tous les aspects touchant aux fonctionnalit s sp cifiques la phase de mise sous tension ne sont pas trait s Taux de d faillance
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