PI-EX-SD-24-48 - Online Components

PI-EX-SD-24-48
Bloc de commande de vanne Ex-i pour gaz du
groupe IIC, alimentation par boucle, enfichable
Fiche technique
103120_fr_01
co
© PHOENIX CONTACT - 07/2009
Description
Il est possible de raccorder des vannes, des modules
d'alarme ou d'autres appareils à sécurité intrinsèque ainsi
que de piloter des équipements électriques simples de
type LED.
s.
–
–
–
–
–
–
Propriétés
1 canal
Alimentation par boucle
Sortie [Ex ia] IIC
Installation en zone 2
Isolation galvanique 2 voies
SIL 3 selon CEI 61508
po
Les caractéristiques de sécurité de l'appareil permettent
d'exploiter des charges se trouvant dans un gaz du
groupe IIC.
1.1
ne
Le bloc de commande de vanne PI-EX-SD-24-48 relie un
générateur installé en zone protégée à un appareil situé en
zone Ex. Le bloc lui-même est installé en dehors de la zone
Ex ou en zone 2.
nt
1
m
INTERFACE
on
l
in
ec
om
Le bloc de commande de vanne PI-EX-SD-24-48 ne
requiert pas d'alimentation en tension propre ; il est intégré
dans le circuit électrique.
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
Cet appareil est considéré comme un matériel électrique associé. Il est adapté à une utilisation en
zone 2 si certaines conditions sont respectées.
Lors de la mise en place et de l'utilisation, respecter les normes de sécurité en vigueur (y compris les normes
nationales en la matière), la réglementation en matière de prévention des accidents ainsi que les règles générales
de la technique.
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
Respecter impérativement les dispositions relatives à la sécurité et les instructions d'installation de la
page 5 !
S'assurer de toujours travailler avec la documentation actuelle.
Celle-ci est disponible à l'adresse suivante : www.phoenixcontact.net/download.
Cette fiche technique se rapporte aux produits ci-dessous.
PI-EX-SD-24-48
Sommaire
Description.................................................................................................................................. 1
2
Références ................................................................................................................................. 2
3
Caractéristiques techniques ....................................................................................................... 3
4
Dispositions relatives à la sécurité et instructions d'installation ................................................. 5
5
Structure ..................................................................................................................................... 7
6
Installation ................................................................................................................................. 7
7
Comparaison des caractéristiques techniques de sécurité ........................................................ 8
8
Calcul d'un circuit de vanne........................................................................................................ 9
9
Applications sécurisées (SIL 3) .................................................................................................10
co
m
1
Références
Bloc de commande de vanne, série Ex
Description
ne
2
nt
s.
10 Annexe ......................................................................................................................................10
Type
Référence
Condit.
PI-EX-SD-24-48
2865298
1
Type
Référence
Condit.
po
Bloc de commande de vanne Ex-i pour gaz du groupe IIC, alimentation par
boucle, enfichable
om
Accessoires
Description
Carte-mère
Voir le catalogue « INTERFACE »
PI-EX-TB
2835901
10
Embase à sécurité intrinsèque, avec couteau de sectionnement, points-tests
et protection antisurtension, pour montage sur NS 35/7,5
TT-PI-EX-TB
2858386
10
Module de base pour signaux sans sécurité intrinsèque, avec protection
antisurtension
TT-PI-TB
2858373
10
Module de base pour signaux sans sécurité intrinsèque, sans protection
antisurtension
PI-TB
2835943
10
FBST-500-PLC-RD
FBST-500-PLC-BU
FBST-500-PLC-GY
2966786
2966692
2966838
20
20
20
in
ec
Embase Ex pour signaux à sécurité intrinsèque, avec couteau de
sectionnement et points-tests
on
l
Pont enfichable sans fin, 500 mm, isolé, sectionnable à volonté, pour la
répartition des potentiels, Imax = 32 A, coloris de l'isolant :
rouge
bleu
gris
Pour les autres accessoires, consulter le catalogue « INTERFACE » de Phoenix Contact.
103120_fr_01
PHOENIX CONTACT
2
PI-EX-SD-24-48
3
Caractéristiques techniques
Entrée
Signal d'entrée
20 V DC … 30 V DC
Sortie
Caractéristique de sortie (voir figure 1 à la page 3)
UV = 24 V (tension garantie)
Ri = 246 Ω (résistance interne)
Tension de sortie, à sécurité intrinsèque
11,8 V pour 48 mA
Limitation de courant
Avec 48 mA
m
24 V
20
co
11,8 V
10
0
0
10
20
30
40
50
s.
Tension de sortie UV
Caractéristique de sortie
60
Caractéristique de sortie pour PI-EX-SD-24-48
ne
Figure 1
nt
Courant de sortie
Autres caractéristiques
Plage de tension d'alimentation
(pas de tension d'alimentation séparée nécessaire)
130 mA
po
Consommation de courant max. avec 24 V DC
Puissance dissipée max. avec 24 V DC
1,7 W
Isolation galvanique (entrée/sortie)
375 V (valeur de crête selon EN 50020)
PBT et polyamide PA non renforcé
Classe d'inflammabilité selon UL 94
Indice de protection
Couleur
in
ec
Dimensions
Sans embase (largeur x hauteur)
Avec embase (largeur x hauteur x longueur)
Environnement
om
Matériau du boîtier
on
l
Température ambiante (fonctionnement)
Température moyenne selon CEI 61508
V0
IP20
Vert
12,4 mm x 108,6 mm
12,4 mm x 147 mm x 145 mm
-20 °C... +55 °C (montage vertical du profilé)
-20 °C... +60 °C (montage horizontal du profilé)
40 °C
Température ambiante (stockage/transport)
-40 °C ... +80 °C
Humidité de l'air admissible (fonctionnement)
10 ... 95% (humidité relative, sans condensation)
Affichage
Affichage d'état
LED jaune (état de commutation)
LED rouge (défaut de ligne)
Conformité CE
Directive CEM 89/336/CEE
Oui
Directive Ex (ATEX)
Oui
103120_fr_01
PHOENIX CONTACT
3
PI-EX-SD-24-48
Caractéristiques techniques de sécurité des circuits électriques à sécurité intrinsèque selon ATEX
Tension de sortie max. Uo
27,7 V
Courant de sortie max. Io
101 mA
Puissance de sortie max. Po
697 mW
Groupe de gaz
Inductance extérieure Lo max.
Capacité extérieure max. Co
Proportion max. Lo/Ro
IIA
IIB
IIC
20 mH
0,44 μF
2 mH
0,29 μF
0,5 mH
0,067 μF
51,1 μH/Ω1
250 V AC
125 V DC
Valeur efficace de la tension alternative Ummax.
Tension continue Um max.
Respecter les caractéristiques techniques des câbles de raccordement
utilisés.
m
1
Homologations
X II (1) GD [EEx ia] IIC/IIB/IIA, TÜV 06 ATEX 553193
X II 3 G Ex nA II T4 X
UL/CUL
UL en cours
on
l
in
ec
om
po
ne
nt
s.
co
ATEX
103120_fr_01
PHOENIX CONTACT
4
PI-EX-SD-24-48
4
Dispositions relatives à la sécurité et instructions d'installation
4.1
Installation et utilisation
4.2
Respecter les instructions d'installation.
Dispositions relatives à la sécurité pour une
installation dans une zone explosible
Dispositions relatives aux circuits à sécurité
intrinsèque
IMPORTANT : L'installation, l'utilisation et la
maintenance doivent être confiées à un personnel spécialisé dûment qualifié.
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
Si des mesures doivent être effectuées sur le circuit à sécurité intrinsèque, respecter impérativement les dispositions relatives à la sécurité en
vigueur concernant l'interconnexion de matériel
électrique à sécurité intrinsèque.
m
Lors de la mise en place et de l'utilisation, respecter les
normes de sécurité en vigueur (y compris les normes nationales en la matière), la réglementation en matière de prévention des accidents ainsi que les règles générales de la
technique.
Dans des circuits à sécurité intrinsèque,
n'utiliser que des appareils dûment homologués pour ceux-ci.
po
om
IMPORTANT : L'appareil répond aux exigences
de l'indice de protection IP20 uniquement :
– lorsqu'il est installé hors de la zone explosible.
– et dans un environnement propre et sec.
on
l
in
ec
Afin de le protéger contre les dommages mécaniques ou
électriques, monter, si nécessaire, l'appareil dans un boîtier
adapté d'indice de protection conforme à CEI 60529.
s.
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
Si l'appareil a été installé dans un circuit sans
sécurité intrinsèque, il est ensuite interdit de
l'installer ultérieurement dans un circuit à sécurité
intrinsèque.
nt
IMPORTANT : Mettre impérativement l'appareil
hors service et l'éloigner immédiatement de la
zone explosible s'il est endommagé, soumis à
une contrainte ou stocké de manière incorrecte,
ou bien s'il présente des dysfonctionnements.
ne
Ne procéder à aucune réparation sur l'appareil : le remplacer par un appareil équivalent. Seul le fabricant est autorisé
à effectuer des réparations.
co
IMPORTANT : Toute intervention sur les circuits
électriques internes de l'appareil est interdite.
Identifier clairement le module comme module
sans sécurité intrinsèque.
Les caractéristiques techniques de sécurité se trouvent
dans le manuel d'utilisation et les certificats (attestation
d'examen CE de type, voire autres homologations).
Installation en zone 2
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
Cet appareil est considéré comme un équipement électrique associé de la classe de protection antidéflagrante « à sécurité intrinsèque » et
est adapté à une installation en zone 2.
Respecter les conditions fixées pour une utilisation dans les
environnements explosibles.
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
Installer l'appareil dans un boîtier approprié et
homologué d'indice de protection IP54 minimum et répondant aux exigences de la norme
EN 60079-15. Respecter également les exigences de la norme CEI 60079-14/EN 60079-14.
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
Mettre le bloc hors tension avant :
– de l'encliqueter ou de le déconnecter ;
– de raccorder ou de déconnecter des câbles
de circuits sans sécurité intrinsèque.
103120_fr_01
PHOENIX CONTACT
5
PI-EX-SD-24-48
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
Utiliser uniquement des modules PI-EX de la
catégorie 3G (ATEX 94/9/CE).
Installation dans des emplacements dangereux
(poussière)
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
L'appareil n'est pas conçu pour être utilisé dans
des emplacements dangereux (poussière).
co
nt
on
l
in
ec
om
po
Lors de l'utilisation du PI-EX-SD-24-48 dans des applications sécurisées, tenir compte des instructions du
chapitre 9, car les exigences sont différentes pour la fonction de sécurité.
s.
Utilisation dans des applications sécurisées
(SIL 3)
ne
4.3
m
Procéder à l'interconnexion avec le circuit électrique
à sécurité intrinsèque dans des emplacements dangereux (poussière) de zone 20, 21 ou 22 uniquement si
l'équipement électrique raccordé à ce circuit est homologué
pour cette zone (par ex. catégorie 1D, 2D ou 3D).
103120_fr_01
PHOENIX CONTACT
6
PI-EX-SD-24-48
5
Structure
6
Installation
IMPORTANT : Décharge électrostatique !
9
L'appareil contient des éléments pouvant être endommagés ou détruits par des décharges électrostatiques. Lors de la manipulation de l'appareil,
respecter les mesures de sécurité nécessaires en
matière de décharges électrostatiques (ESD) conformément à EN 61340-5-1 et à EN 61340-5-2.
IN
OUT
Module de
base PI-EX-TB
- +- +
+
-
UB+
UB-
10
UB+
UB-
UB+
UB-
11
STAT
8
3
5
4
6
Le raccordement et la déconnexion de câbles de
circuits sans sécurité intrinsèque sont uniquement autorisés hors tension.
ERR
1
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
En cas d'utilisation comme matériel électrique en
zone 2, le module électronique ne doit pas être
séparé de l'embase sous tension.
m
10
20...30 V DC
co
+ -
2
7
PI-EX-SD-24-48
Le PI-EX-SD-24-48 peut être installé dans
la zone protégée ou dans la zone 2.
nt
po
Sortie « + »
Sortie « – »
Signal d'entrée « + »
Signal d'entrée « - »
1 – 4 Vis de serrage avec alvéole pour fiche test
intégrée
6 Non équipée
Fiche de sectionnement
Points-test
Crochet de verrouillage
Tige de détrompage
Affichages d'état
om
5
7
8
9
0
!
Structure
in
ec
1
2
3
4
on
l
Dimensions
PI-EX-SD-24-48
Embases
L'appareil est exclusivement conçu pour un montage en armoire électrique et doit être encliqueté sur une embase
(embase simple, embase électronique ou carte-mère). La
rainure située à l'intérieur de l'embase ainsi que les barrettes du boîtier ont été spécialement prévues pour éviter les
erreurs d'encliquetage du module électronique. Un crochet
de verrouillage 9 est prévu afin d'empêcher toute extraction
involontaire. Pour retirer le module électronique, pousser
légèrement le crochet de verrouillage vers le boîtier. Le
module électronique peut alors être retiré.
ne
Figure 2
6.1
s.
PI-EX-SD-2x-xx
AVERTISSEMENT : Risque d'explosion
Si l'appareil a été installé dans un circuit sans
sécurité intrinsèque, il est ensuite interdit de
l'installer ultérieurement dans un circuit à sécurité
intrinsèque.
Identifier clairement le module comme module
sans sécurité intrinsèque.
Section raccordable
(rigide et souple) :
Couple de serrage :
0,2 mm² ... 2,5 mm²
0,5 Nm ... 0,6 Nm
Module
de base
Figure 3
103120_fr_01
Dimensions (en mm)
PHOENIX CONTACT
7
PI-EX-SD-24-48
6.2
Détrompage automatique des modules
électroniques
L'embase est livrée non détrompée. Le système de détrompage, très convivial, est situé dans le module électronique et
est constitué de quatre éléments en plastique reliés entre
eux. Lors du premier retrait du module électronique, la partie inférieure des tiges de détrompage (0 dans la figure 2 à
la page 7) reste dans l'élément de base. Celle-ci est ainsi
automatiquement codée selon le module électronique
correspondant.
Conditions préalables Ex-i :
Ui ≥ Uo
Ii ≥ Io
Pi ≥ Po
pour IIB Li + Lc + LiB ≤ Lo et
et IIA:
Ci + Cc+ CiB ≤ Co
pour IIC : Li, Ci = 0 et
Lc / Rc ≤ Lo / Ro
Embase
Vue de dessous
(crochet de verrouillage
à droite)
Vue de dessus
(fiche de sectionnement
à gauche)
Entrée
Sortie
Entrée
co
Module électronique
s.
Détrompage
automatique
m
Si par mégarde, un module électronique a été enfiché sur le
mauvais emplacement, il est possible de retirer les éléments en plastique restés dans l'élément de base à l'aide
d'un tournevis.
Sortie
ne
Comparaison des caractéristiques
techniques de sécurité
nt
PI-EX-SD-24-48
7
(Lc et Cc ou Lo et Ro
sont fonction des
câbles/lignes utilisés.)
om
po
IMPORTANT : Comparer les caractéristiques
techniques de sécurité avant de raccorder un appareil situé dans la zone Ex-i au PI-EX-SD-24-48.
Respecter également la capacité et l'inductance
internes des éléments de base.
Caractéristiques techniques de sécurité des
Ui, Ii, Pi, Li, Ci
Uo, Io, Po, Lo, Co
LiB, CiB,
in
ec
Appareils de terrain :
Bloc de commande de vanne :
Embases :
on
l
Vous trouverez les valeurs Uo, Io, Po, Lo et Co sous
« Caractéristiques techniques de sécurité des circuits électriques à sécurité intrinsèque selon ATEX » à la page 4.
Capacités et inductances des embases
LiB
CiB
PI-EX-TB
PI-EX-TB/T
TT-PI-EX-TB
TT-PI-EX-TB/T
1 μH
1 nF
1 μH
3 nF
103120_fr_01
Cartes-mère
Embases
électroniques
0 μH
0 nF
PHOENIX CONTACT
8
PI-EX-SD-24-48
Calcul d'un circuit de vanne
ISV
RI
RC
UV
USV
Module de commande
Vanne
Schéma alternatif
m
Figure 4
R SV
8
co
Pour la connexion d'une vanne au module, outre la comparaison des caractéristiques techniques de sécurité, un calcul relatif aux mesures doit également être effectué.
nt
ne
om
po
Résistance interne, bloc de commande de vanne.
Tension garantie du bloc de commande de vanne
sans charge.
Courant maximum fourni par le bloc de commande
IV:
de vanne.
RC: Impédance maximale admissible de ligne lors de
l'interconnexion du bloc de commande de vanne et
de la vanne.
RSV: Résistance efficace de la bobine de la vanne (la
résistance du cuivre de la bobine est fonction de la
température).
ISV: Courant requis par la bobine pour permettre
l'excitation de la vanne.
USV: Tension existant sur la bobine avec ISV.
s.
Ri:
UV:
in
ec
RSV et USV sont déterminés par la résistance du cuivre en
fonction de la température ambiante.
Les valeurs de RSV et ISV sont disponibles auprès du fabricant de la vanne. Les valeurs de Ri et UV se trouvent dans
les caractéristiques techniques sous « Sortie » à la page 3.
on
l
Ces valeurs permettent en outre de déterminer l'impédance
de ligne admissible selon la formule suivante :
Recommandation :
RC =
UV
–––
ISV
– Ri – RSV
Pour RC, il est recommandé
de calculer l'impédance de
ligne effective +25 Ω.
En présence d'une impédance négative, le fonctionnement
de l'interconnexion ne peut plus être garanti.
Conditions préalables au fonctionnement : IV ≥ ISV et RC >
0 Ω.
Une liste des vannes appropriées est disponible
dans le centre de téléchargement sous
www.download.phoenixcontact.fr
103120_fr_01
PHOENIX CONTACT
9
PI-EX-SD-24-48
9
Applications sécurisées (SIL 3)
9.1
Installation
Valeur limite de défaillance
Il convient d'utiliser l'une des embases suivantes :
– embase PI-EX-TB...,
– embase TT-PI-EX-TB... ou
– carte-mère PI-EX-MB...
Capteur et
amplificateur
Traitement
Commande
actionneur
Actionneur
35%
15%
10%
40%
Après un changement d'état au niveau de l'entrée, la sortie
atteint un état sécurisé en ≤ 40 ms.
Conditions
Mode de fonctionnement de la fonction de
sécurité
–
9.4
–
Description des défaillances et comportement
à adopter
9.5
Exigences d'intégrité de sécurité
om
Taux d'erreur
po
2.
Appareil de type A (selon CEI 61508-2)
Safety Integrity Level (SIL) 3
λSAFE
284 FIT3
in
ec
–
–
–
ne
Lorsqu'une défaillance de la tension d'entrée se produit, l'état sécurisé est adopté.
Pour réaliser cet état sécurisé, il convient de retirer l'appareil de l'embase.
Les taux de défaillance des composants utilisés sont
constants sur la durée d'utilisation.
La communication d'erreurs à l'installation via l'appareil
n'est pas observée.
Le temps imparti pour la réparation (= remplacement)
est de huit heures.
Les taux de défaillance des générateurs de signal
externes ne sont pas pris en compte.
La température moyenne à laquelle l'appareil doit être
utilisé est de +40 °C. Ceci se fonde sur des conditions
industrielles normales.
co
–
Mode de fonctionnement selon CEI 61508 « faible taux de
sollicitation ».
1.
Boucle de sécurité
s.
9.3
Figure 5
m
Temps de réaction
nt
9.2
Le mode de fonctionnement à faible taux de sollicitation est
pris pour base. La part de l'appareil dans les PFH/PFD de l'ensemble de la boucle de sécurité représente moins de 10%.
λDANGEROUS
0 FIT
DCS2
0%
SFF1
100%
DCD2
0%
SFF = Safe Failure Fraction (proportion des défaillances en sécurité,
SFF)
2
DC = Diagnostic Coverage (taux de couverture des tests de
diagnostic, sûr ou dangereux)
3
FIT = Failure in Time (1 FIT = 1 failure/109 h)
on
l
1
Valeurs PFDAVG
T[PROOF] =
PFDAVG1 =
1
1 an
0
5 ans
0
10 ans
0
PFD = Probability of Failure on Demand (probabilité de défaillance à
la sollicitation)
La valeur PFDAVG étant 0, aucun contrôle de fonctionnement régulier n'est requis ; toutefois, il est recommandé
d'effectuer de tels contrôles (voir chapitre 9.6).
103120_fr_01
–
9.6
Contrôle de fonctionnement
Même si la valeur PFDAVG est 0, il est recommandé de contrôler le fonctionnement du brûleur en combinaison avec
l'ensemble de la boucle de sécurité.
1. Procéder aux étapes nécessaires afin d'éviter des
applications fautives.
Eviter que d'autres parties de l'installation soient affectées par le contrôle de fonctionnement
(z. B. mettre la commande en mode test, par exemple).
2. Vérifier si, lorsqu'une tension de 20 V à 30 V est appliquée en entrée, une tension > 0 peut être mesurée au
niveau des modules de sortie.
L'appareil de terrain doit commuter en même temps.
3. Rétablir le fonctionnement complet du circuit de sécurité.
4. Rétablir le fonctionnement normal.
10
Annexe
Exida Assessment Summary (3 pages)
PHOENIX CONTACT GmbH & Co. KG • 32823 Blomberg • Germany • Phone: +49-(0) 5235-3-00
PHOENIX CONTACT • P.O.Box 4100 • Harrisburg • PA 17111-0100 • USA • Phone: +717-944-1300
www.phoenixcontact.com
10
m
co
nt
s.
Failure Modes, Effects and Diagnostic Analysis
po
ne
Project:
Solenoid Driver with Motherboard
Customer:
on
l
in
ec
om
Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Blomberg
Germany
Contract No.: Phoenix Contact 06/06-05
Report No.: Phoenix Contact 06/06-05 R004
Version V2, Revision R0, January 2008
Philipp Neumeier
The document was prepared using best effort. The authors make no warranty of any kind and shall not be liable in
any event for incidental or consequential damages in connection with the application of the document.
© All rights on the format of this technical report reserved.
Management summary
This report summarizes the results of the hardware assessment carried out on the solenoid
drivers type PI-EX-SD-**-** with a corresponding motherboard and on the solenoid drivers with
top hat rail design, MACX MCR-EX-SL-SD-**-**-LP and MACX MCR-EX-SL-SD-**-**-LP-SP.
Table 1 gives an overview of the different devices. Within each type the different devices have
the same circuit diagram.
Table 1: Device overview
Motherboard type:
Top hat rail type:
MACX MCR-EX-SL-SD-21-25-LP /
MACX MCR-EX-SL-SD-21-25-LP-SP
MACX MCR-EX-SL-SD-21-40-LP /
MACX MCR-EX-SL-SD-21-40-LP-SP
MACX MCR-EX-SL-SD-21-45-LP /
MACX MCR-EX-SL-SD-21-45-LP-SP
MACX MCR-EX-SL-SD-24-48-LP /
MACX MCR-EX-SL-SD-24-48-LP-SP
MACX MCR-EX-SL-SD-21-60-LP /
MACX MCR-EX-SL-SD-21-60-LP-SP
m
PI-EX-SD-21-25
Output values:
co
PI-EX-SD-21-40
s.
PI-EX-SD-21-45
nt
PI-EX-SD-24-48
21 V / 40 mA
21 V / 45 mA
24 V / 48 mA
21 V / 60 mA
ne
PI-EX-SD-21-60
21 V / 25 mA
om
po
The hardware assessment consists of a Failure Modes, Effects and Diagnostics Analysis
(FMEDA). A FMEDA is one of the steps taken to achieve functional safety assessment of a
device per IEC 61508. From the FMEDA, failure rates are determined and consequently the
Safe Failure Fraction (SFF) is calculated for the device. For full assessment purposes all
requirements of IEC 61508 must be considered.
in
ec
The failure rates used in this analysis are the basic failure rates from the Siemens standard
SN 29500.
on
l
According to table 2 of IEC 61508-1 the average PFD for systems operating in low demand
mode has to be ≥10-4 to < 10-3 for SIL 3 safety functions. However, as the modules under
consideration are only one part of an entire safety function they should not claim more than
10% of this range, i.e. they should be better than or equal to 1,00E-04.
The solenoid drivers type PI-EX-SD-**-** with a corresponding motherboard and the solenoid
drivers with top hat rail design, MACX MCR-EX-SL-SD-**-**-LP and MACX MCR-EX-SL-SD-****-LP-SP are considered to be Type A1 components with a hardware fault tolerance of 0.
For Type A components the SFF has to be 90% to < 99% according to table 2 of IEC 61508-2
for SIL 3 (sub-) systems with a hardware fault tolerance of 0.
The solenoid drivers PI-EX-SD-**-** and MACX MCR-EX-SL-SD-**-**-LP and MACX MCR-EXSL-SD-**-**-LP-SP are operated in passive mode, and can therefore be regarded as loop
powered modules. Because loop powered modules are directly driven from the digital output of
a safety PLC there is no additional power supply which can keep the output energized in case
of an internal fault. Thus all internal faults have either no effect on the safety function or lead to
a safe state.
1
Type A component:
© exida.com GmbH
Philipp Neumeier
“Non-complex” component (all failure modes are well defined); for details see 7.4.3.1.2 of
IEC 61508-2.
phoenix contact 06-06-05 r004 v2r0.doc, January 18, 2008
Page 2 of 3
Results for solenoid drivers PI-EX-SD-**-** with Motherboard:
The following table shows how the above stated requirements are fulfilled.
Table 2: Summary for PI-EX-SD-**-** with Motherboard – IEC 61508 failure rates 2
λDANGEROUS
λSAFE
284 FIT
0 FIT
3
SFF
PFDAVG
100%
0,00E+00
co
m
Results for top hat rail type solenoid drivers MACX MCR-EX-SL-SD-**-**-LP and
MACX MCR-EX-SL-SD-**-**-LP-SP:
The following table shows how the above stated requirements are fulfilled.
λDANGEROUS
0 FIT
SFF
PFDAVG
100%
0,00E+00
po
282FIT
3
ne
λSAFE
nt
s.
Table 3: Summary for MACX MCR-EX-SL-SD-**-**-LP / MACX MCR-EX-SL-SD-**-**-LP-SP
– IEC 61508 failure rates 2
om
The above results show that the solenoid drivers PI-EX-SD-**-** with Motherboard and MACX
MCR-EX-SL-SD-**-**-LP and MACX MCR-EX-SL-SD-**-**-LP-SP - both when loop powered can be used for all safety applications.
in
ec
The calculations are based on the assumption that the devices are mounted in an environment
that is IP 54 compliant (e.g. housing, control cabinet or control room).
on
l
The failure rates are valid for the useful life of the solenoid drivers PI-EX-SD-**-** and MACX
MCR-EX-SL-SD-**-**-LP and MACX MCR-EX-SL-SD-**-**-LP-SP (see Appendix 1).
2
It is assumed that practical fault insertion tests can demonstrate the correctness of the failure effects assumed
during the FMEDAs.
3
In order to deal with the excluded faults in the quantitative analysis it might be reasonable to consider a dangerous
failure rate of 0.1 FIT, leading to a SFF of 99,97% and a PFDAVG of 4,38E-06 for a proof time of 10 years.
© exida.com GmbH
Philipp Neumeier
phoenix contact 06-06-05 r004 v2r0.doc, January 18, 2008
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