Sicherheit für Nutzer und Prüfer von Industriearmaturen
Dem Druck Stand halten
Wenn Anlagen in der industriellen Steuerungs- und Regelungstechnik unter Druck stehen, dann müssen sich Anwender darauf verlassen können, dass die eingesetzten Komponenten Stand halten. Die Firma ATG Automatisierungstechnik Gröditz hat gemeinsam mit Pilz Prüfstände beim Armaturenhersteller Gestra optimiert: Mit dem Automatisierungssystem PSS 4000 können sich Kunden auf zuverlässige Produkte, Prüfer auf einen sicheren Arbeitsplatz bei bis zu 1.250bar Wasserdruck verlassen.
Bild: Pilz GmbH & Co. KGPSS 4000 - Vielfalt der Applikationen
Mit dem Automatisierungssystem PSS 4000 lassen sich vor allem vielfältige Applikationen umsetzen: Neben dem klassischen Maschinen- und Anlagenbau ist es auch in Seilbahnen, Hafenkranen, in der Mining-Industrie, in Erlebnisparks, der Chemieindustrie sowie in Großprojekten wie etwa der Automatisierung von Brücken- und Schleusenanlagen im Einsatz. Ebenso lassen sich aufwendige und komplexe Bühnentechnik oder Pipelines mit PSS 4000 sicher automatisieren. Häufig spielte die einfache Installation, die flexible Programmierung mit unterschiedlichen Editoren und die Tatsache, dass die Software unabhängig der Hardware erstellt werden kann, eine ausschlaggebende Rolle. Zudem standen mögliche Anlagenerweiterungen und damit eine sehr hohe Flexibilität bei vielen Applikationen im Fokus.
Manche Dinge möchte man sich lieber nicht vorstellen: Würde in einem unter Druck stehenden Dampf- oder Wasserkreislauf eine Armatur bersten, wären die Folgen für Personen im Umfeld fatal. Die Firma Gestra mit Sitz in Bremen, Hersteller von Industriearmaturen, wärmetechnischen Apparaten und Behältern, legt seit jeher großen Wert auf Qualität und Sicherheit. Ob Rückschlagventile, Kondensat-Ableiter, Sicherheits- oder Absperrventile: Keine Armatur verlässt das Werk, ohne zuvor auf Dichtigkeit und Festigkeit geprüft worden zu sein. Gestra verlässt sich dabei auf Teststände von ATG Automations-Technik Gröditz. Das Unternehmen plant und baut kundenspezifische Anlagen und Sondermaschinen, inklusive industrielle Steuerungs- und Softwarelösungen, Prozessvisualisierung sowie Prozesskommunikation. Ein Standbein von ATG sind Dichtheits- bzw. Festigkeitsprüfanlagen für Armaturen und Fittings mit unterschiedlichen Prüfverfahren, PC-basierter Auswertung sowie der Erstellung von Prüfzertifikaten. Prüfstände von ATG können pneumatisch Drücke bis 110bar, wasserhydraulisch sogar bis 1.250bar erzeugen. Je nach Dichtheitsklasse müssen Armaturen unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Oberste Priorität für Gestra hat die Sicherheit ihrer Produkte im industriellen Einsatz. Bei derart hohen Drücken muss auch gewährleistet sein, dass der Teststand selber sicher ist, um den Bediener keinen unzumutbar hohen Risiken bei den erforderlichen Arbeitsschritten auszusetzen.
Bild: Pilz GmbH & Co. KGIntelligentes Sicherheitsmanagement
Für die Umsetzung einer neuen bzw. Retrofits dreier vorhandener Prüfanlagen stand die Integration einer modernen, leistungsfähigen Sicherheitslösung im Mittelpunkt. Zentrale Aufgabe: den maximalen Wasserdruck zu überwachen, da es sonst zu einem unkontrollierten Bersten der Prüflinge in Anwesenheit des Bedienpersonals kommen könnte. Darüber hinaus gab es komplexe Anforderungen an ein automatisiertes Sicherheitsmanagement. Denn aufgrund des geforderten hohen Sicherheitsniveaus mussten die Prüfeinrichtungen mit redundanten, analogen Drucksensoren ausgestattet werden. Neben digitalen Signalen sollte die Sicherheitssteuerung auch analoge verarbeiten können. Gleichzeitig galt es, die Anforderungen gemäß DIN EN12266 (Prüfung von Industriearmaturen) zu erfüllen.
Nur PSS 4000 erfüllt Anforderungen
"Wir haben einiges an Recherche betrieben, um eine leistungsfähige Lösung für die anstehende Aufgabe zu finden. Im Ergebnis erwies sich tatsächlich nur das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz als geeignet, den gestellten Anforderungen gerecht zu werden", sagt Ulrich Keil, Geschäftsführer von ATG. "Es errechnet nach DIN EN12266 die variablen Grenzwerte, speichert diese ab und ermittelt damit folgerichtig, welcher Prüfdruck bei 90 Prozent Maximalleistung anliegen muss". Eine zu prüfende Armatur wird zunächst per Kran in den Prüfstand gehoben und dort über ein Hydrauliksystem in eine entsprechende Aufnahmevorrichtung gespannt. Der Prüfling muss 15 Sekunden lang einem zehn Prozent über dem regulären Betriebsdruck liegenden Prüfdruck standhalten. Der Bediener beobachtet das Verfahren durch die geschlossene, durchschlagsichere Polycarbonat-Scheibe. Türen, die sich öffnen lassen, sind mit Zuhaltungen versehen, die erst dann freigegeben werden, wenn der Druck auf ein definiertes Niveau abgesenkt wurde. Bei Betätigung der installierten Not-Halt-Taster schaltet zunächst der Prüfdruck, dann die Hydraulik ab; soweit es sich um Automatisierungsaufgaben im Bereich der Sicherheitstechnik handelt.
Bild: Pilz GmbH & Co. KGDruck sicher unter Kontrolle
Im Anschluss an diese Prozedur steht eine Sichtprüfung unter Betriebsdruck an. Hier muss der Prüfer bei geöffneter Schutzumhausung quasi auf Tuchfühlung mit der Armatur gehen und diese auf sichtbare Leckagen untersuchen. Dabei ist eine sichere Überwachung des Grenzdrucks zu gewährleisten. Übersteigt der Druck den ermittelten Grenzwert, muss die Pumpe sofort abschalten. "Das Herausragende am Automatisierungssystem PSS 4000 ist, dass es fehlersichere Prüfgrenzen während des Prüfverlaufs rechnerisch ermitteln und dynamisch anpassen kann", betont Ulrich Keil. Als zentrale Überwachungseinheit ist eine Steuerung PSSuniversal PLC mit sicheren digitalen und analogen Eingangsmodulen für die redundanten Druckmesssensoren mit ihren analogen Signalen im Einsatz. Das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz überzeugt damit, dass sämtliche Komponenten der Produktfamilie für ein optimales Zusammenspiel von Hardware- und Software, Netzwerkgeräten und dem Echtzeit-Ethernet ausgelegt sind. Weil Steuerungsfunktionen in die Peripherie verlagert werden, lassen sich mit dem System Projekte flexibler und leichter realisieren als mit konventionellen Lösungen. Anstatt einer zentralen Steuerung steht ein modulares Anwenderprogramm in einem zentralen Projekt mit einfachem und einheitlichem Handling zur Verfügung. Konfiguration und Programmierung gehen mit der Software-Plattform PAS 4000 schnell und intuitiv von der Hand. Die Werkzeuge für Projektierung, Programmierung, Inbetriebnahme und Betrieb sind eng aufeinander abgestimmt.
Lösung mit Vorbildcharakter
Für ATG ist Pilz seit vielen Jahren Partner für sicherheitstechnische Aufgabenstellungen. Um sich mit den vielfältigen Möglichkeiten des Automatisierungssystems PSS 4000 vertraut zu machen, nahm ATG im Vorfeld des Projektes ein mehrtägiges Schulungsangebot vpn Pilz. "Gemäß der neuen Betriebssicherheitsversordnung von 2015 kann sich heute niemand mehr auf Bestandsschutz berufen. Betreiber sind verpflichtet, alle Arbeitsmittel einer Gefährdungsbeurteilung zu unterziehen und in Bezug auf deren Sicherheit auf den Stand der Technik zu bringen", erklärt Ulrich Keil und ergänzt: "Gemeinsam mit uns hat Pilz eine Lösung mit Vorbildcharakter entwickelt, die sowohl Kunden als auch Mitarbeitern ein hohes Maß an Sicherheit bietet. Pilz stand uns insbesondere bei der Projektvorbereitung, -planung und Programmierung stets mit Rat und Tat zur Seite." Die schrittweise Umrüstung weiterer Prüfstände inklusive der Integration des innovativen Sicherheitskonzepts ist geplant.
Bild: Pilz GmbH & Co. KGIntelligentes Sicherheitsmanagement
Für die Umsetzung einer neuen bzw. Retrofits dreier vorhandener Prüfanlagen stand die Integration einer modernen, leistungsfähigen Sicherheitslösung im Mittelpunkt. Zentrale Aufgabe: den maximalen Wasserdruck zu überwachen, da es sonst zu einem unkontrollierten Bersten der Prüflinge in Anwesenheit des Bedienpersonals kommen könnte. Darüber hinaus gab es komplexe Anforderungen an ein automatisiertes Sicherheitsmanagement. Denn aufgrund des geforderten hohen Sicherheitsniveaus mussten die Prüfeinrichtungen mit redundanten, analogen Drucksensoren ausgestattet werden. Neben digitalen Signalen sollte die Sicherheitssteuerung auch analoge verarbeiten können. Gleichzeitig galt es, die Anforderungen gemäß DIN EN12266 (Prüfung von Industriearmaturen) zu erfüllen.
Pilz GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 1+2 2017 - 10.02.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
