Safety Manual. VEGAPULS série 60. 4 20 ma/hart deux fils 4 20 ma/hart - quatre fils. Document ID: 31338

Safety Manual VEGAPULS série 60 4 20 ma/hart deux fils 4 20 ma/hart - quatre fils Document ID: 31338

Table des matières Table des matières 1 Sécurité fonctionnelle 1.1 Généralités... 3 1.2 Conception... 5 1.3 Paramétrage des appareils... 7 1.4 Réglage et configuration... 8 1.5 Comportement au cours du fonctionnement et en cas de pannes... 8 1.6 Test de fonctionnement périodique... 8 1.7 Caractéristiques techniques relatives à la sécurité... 9 2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique 2.1 Conditions requises... 12 2.2 Personnel autorisé... 13 2.3 Outils nécessaires... 13 2.4 Données de comparaison nécessaires... 13 2.5 Situation nécessaire de l'installation... 13 2.6 Déroulement du test de fonctionnement périodique... 14 2.7 Test de fonctionnement - Redémarrage du capteur... 15 2.8 Test de fonctionnement - Vérification de la sortie courant... 16 2.9 Test de fonctionnement - Vérification des paramètres de l'appareil... 17 2.10 Vérification des données échos... 18 2.11 Test de fonctionnement - Réaction du capteur à la variation de niveau... 20 2.12 Résultat du test de fonctionnement périodique... 21 2.13 Compte-rendu - Test de fonctionnement périodique... 21 3 Annexe B - Rapport de contrôle 2 Date de rédaction :2013-04-08

1 Sécurité fonctionnelle 1 Sécurité fonctionnelle Domaine de validité 1.1 Généralités Ce manuel de sécurité est valable pour les systèmes de mesure comprenant des capteurs radar VEGAPULS de la série 60 en versions 2 et 4 fils 4 20 ma/hart : VEGAPULS 61, 62, 63, 65, 66, 67, 68 Versions hardware et software valables : Numéro de série de l'électronique Logiciel du capteur VEGAPULS 61, 62, 63, 65, 66 VEGAPULS 61, 62, 63 avec sensibilité augmentée > 13978716 à partir de la version 3.22 jusqu'à la version 3.80 > 14165303 à partir de la version 3.25 jusqu'à la version 3.80 VEGAPULS 67, 68 > 14165303 à partir de la version 3.25 jusqu'à la version 3.80 Domaine d'application Le système de mesure peut être utilisé pour la mesure de niveau de liquides et solides en vrac/pulvérulents, satisfaisant aux exigences particulières de la technique de sécurité. En raison de la validité en utilisation, ils pourront être utilisés en architecture à un canal (1oo1D) jusqu'à SIL2 et en architecture multi-canaux en version diversitaire redondante jusqu'à SIL3. L'utilisation du système de mesure dans une architecture à plusieurs canaux, homogène et redondante est exclue. Conformité SIL Abréviations, termes Les documents de preuve en annexe témoignent de la conformité SIL. SIL Safety Integrity Level HFT Hardware Fault Tolerance SFF Safe Failure Fraction PFD avg Average Probability of dangerous Failure on Demand PFH Probability of a dangerous Failure per Hour FMEDA Failure Mode, Effects and Diagnostics Analysis λ sd Rate for safe detected failure λ su Rate for safe undetected failure λ dd Rate for dangerous detected failure λ du Rate for dangerous undetected failure DC S Diagnostic Coverage of safe failures; DC S = λ sd /(λ sd +λ su ) DC D Diagnostic Coverage of dangerous failures; DC D = λ dd /(λ dd +λ du ) 3

1 Sécurité fonctionnelle Normes concernées Exigences de sécurité FIT Failure In Time (1 FIT = 1 failure/10 9 h) MTBF Mean Time Between Failure MTTF Mean Time To Failure MTTR Mean Time To Repair D'autres abréviations et termes sont indiqués dans la norme IEC 61508-4. IEC 61508 Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems IEC 61511-1 Functional safety - safety instrumented systems for the process industry sector - Part 1: Framework, definitions, system, hardware and software requirements Valeurs limites de défaillance pour une fonction de sécurité, selon la classe SIL (IEC 61508-1, 7.6.2) Niveau d'intégrité de sécurité Mode demande faible SIL PFD avg PFH Mode demande élevée 4 10-5 < 10-4 10-9 < 10-8 3 10-4 < 10-3 10-8 < 10-7 2 10-3 < 10-2 10-7 < 10-6 1 10-2 < 10-1 10-6 < 10-5 Intégrité de sécurité du matériel (hardware) pour les systèmes partiels relatifs à la sécurité de type B (IEC 61508-2, 7.4.3) Proportion de défaillances en sécurité Tolérance aux anomalies matérielles (hardware) SFF HFT = 0 HFT = 1 (0) < 60 % non autorisé SIL1 HFT = 2 SIL2 60 % < 90 % SIL1 SIL2 SIL3 90 % < 99 % SIL2 SIL3 (SIL4) 99 % SIL3 (SIL4) (SIL4) Validité en utilisation 4 Selon IEC 61511-1, paragraphe 11.4.4, la tolérance aux anomalies HFT pour les systèmes partiels validés en utilisation peut être réduite de un si les conditions suivantes sont satisfaites: L'appareil est validé en utilisation A l'appareil, il n'est possible de modifier que les paramètres importants au process (p. ex. plage de mesure, sortie courant en cas de défaut ) La modification de ces paramètres importants au process est protégée (p. ex. par un mot de passe, ) La fonction de sécurité requiert un niveau inférieur à SIL4

1 Sécurité fonctionnelle L'évaluation du service de modifications a fait partie de la preuve de la validité en utilisation. Fonction de sécurité État de sécurité 1.2 Conception Le système de mesure génère à sa sortie courant un signal correspondant au niveau compris entre 3,8 ma et 20,5 ma. Ce signal analogique est transmis à une unité d'exploitation connectée en aval pour surveiller les états suivants : Dépassement vers le haut d'un niveau prédéterminé. Dépassement vers le bas d'un niveau prédéterminé Un signal sera délivré à l'atteinte du point de commutation réglé à l'unité d'exploitation. L'état de sécurité dépend du mode de fonctionnement : Etat de sécurité Courant de sortie à l'état de sécurité positive Surveillance du niveau haut Dépassement du point de commutation vers le haut > point de commutation (-1 %) Courant défaut "fail low" < 3,6 ma < 3,6 ma Surveillance du niveau bas Dépassement du point de commutation vers le bas < point de commutation (+1 %) Courant défaut "fail high" > 21,5 ma > 21,5 ma La tolérance du courant ±1 % se rapporte à la plage de mesure complète de 16 ma. Description de l'erreur Il y a défaillance en sécurité (safe failure) si le système de mesure passe à l'état de sécurité défini ou au mode défaut sans une requête du process. Si le système de diagnostic interne reconnaît une anomalie, le système de mesure passera alors au mode défaut. Il y a défaillance dangereuse non détectée (dangerous undetected failure), si le système de mesure ne passe ni à l'état de sécurité défini, ni au mode défaut à une requête du process. Configuration de l'unité d'exploitation Si le système de mesure délivre des courants de sortie de " fail low " ou de " fail high ", il faut alors partir du fait qu'il y a présence d'une défaillance. C'est pourquoi l'unité d'exploitation doit interpréter de tels courants comme défaut et délivrer une signalisation de défauts adéquate. Si ce n'est pas le cas, il faudra attribuer les parts correspondantes des taux de défaillance aux anomalies dangereuses. Ce qui peut conduire à une dégradation des valeurs indiquées au chapitre " Caractéristiques techniques relatives à la sécurité ". L'unité d'exploitation doit correspondre au niveau SIL de la chaîne de mesure. 5

1 Sécurité fonctionnelle Mode demande faible Mode demande élevée Suppositions Remarques générales et restrictions 6 Si la fréquence du mode de sollicitation ne dépasse pas une fois par an, le système de mesure pourra être utilisé comme système partiel de sécurité en mode " low demand mode " (IEC 61508-4, 3.5.12). Si le rapport entre le taux de tests de diagnostic du système de mesure et le mode de demande dépasse la valeur 100, le système de mesure pourra être traité comme effectuant une fonction de sécurité en mode de demande faible (IEC 61508-2, 7.4.3.2.5). Le paramètre associé est la valeur PFD avg (average Probability of dangerous Failure on Demand). La valeur dépend de l'intervalle de vérification T Proof entre les tests de fonctionnement de la fonction de sécurité. Vous trouverez la valeur au chapitre " Caractéristiques techniques relatives à la sécurité ". Si le " mode demande faible " ne convient pas, il faudra utiliser le système de mesure comme système partiel de sécurité en mode " high demand mode " (IEC 61508-4, 3.5.12). Le temps de tolérance aux anomalies de tout le système doit être ici supérieur à la somme des temps de réaction et/ou des durées de test de diagnostic de tous les composants de la chaîne de mesure de sécurité. Le paramètre associé est la valeur PFH (taux de défaillance). Vous trouverez la valeur au chapitre " Caractéristiques techniques relatives à la sécurité ". La réalisation de la FMEDA repose sur les suppositions suivantes : les taux de défaillance sont constants, l'usure des composants mécaniques n'a pas été prise en considération Les taux de défaillance des alimentations courant externes n'ont pas été pris en compte dans le calcul Les erreurs multiples n'ont pas été considérées La température ambiante moyenne pendant la durée de fonctionnement 40 C (104 F) Les conditions environnementales correspondent à un environnement industriel moyen La durée d'utilisation des composants est comprise entre 8 et 12 ans (IEC 61508-2, 7.4.7.4, Note 3) La durée de réparation (remplacement du système de mesure) après une défaillance en sécurité est de huit heures (MTTR = 8 h) L'unité d'exploitation peut interpréter les défaillances "fail low" et "fail high" comme panne et délivrer une signalisation de défaut adéquate Les interfaces de communication existantes (p. ex. HART, bus I²C) ne seront pas utilisées pour la transmission des informations relatives à la sécurité. Il faudra veiller à une utilisation du système de mesure conforme à l'application en tenant compte de la pression, de la température, de la densité, de la constante diélectrique et des propriétés chimiques du produit.

1 Sécurité fonctionnelle Vous trouverez dans la notice technique de mise en service des remarques concernant les situations critiques pouvant se produire au process et dans la cuve. Les limites spécifiques à l'application sont à respecter. Il ne faut pas aller au-delà des spécifications de la notice de mise en service. Outils de réglage Créer une voie de mesure Comportement en cas de panne Atténuation du signal de sortie Modes de fonctionnement inadmissibles 1.3 Paramétrage des appareils Les conditions dans l'installation ayant une influence sur la sécurité du système de mesure, il faudra régler les paramètres d'appareils en fonction de l'application. Dans ce but, les outils suivants sont acceptés : Le DTM approprié au VEGAPULS en liaison avec le logiciel de configuration selon le standard FDT/DTM, p.ex. PACTware Module de réglage et d'affichage Remarque: Utilisez la collection DTM 10/2005 ou une version plus récente. Si le système de mesure n'a pas été commandé spécialement pour une application dans des systèmes instrumentés de sécurité (SIS), il faudra alors sélectionner au logiciel de configuration dans la zone de menus " Réglage de base " le paramètre " Capteur selon SIL ". Si le module de réglage et d'affichage est utilisé, il faudra activer dans la zone de menus " Service " le paramètre " SIL ". Le paramétrage du courant de défaut influence les caractéristiques techniques relatives à la sécurité. C'est pourquoi seuls les courants de défauts suivants sont tolérés pour les applications importantes à la sécurité : fail low = <3,6 ma (valeur Default) fail high = 22 ma L'atténuation du signal de sortie doit être adaptée à la durée de sécurité du process. La transmission des valeurs de mesure au moyen de signaux HART ainsi que le mode de fonctionnement HART multidrop ne sont pas autorisés. Possibilités de vérification Blocage d'accès L'efficacité des paramètres réglés doit être vérifiée d'une manière appropriée. Après le raccordement de l'appareil, le signal de sortie fait un bond sur le courant de défaut réglé à la fin de la phase de mise en route. Au mode de fonctionnement "Simulation", le courant signal peut être simulé indépendamment du niveau actuel Pour protéger l'appareil contre des modifications involontaires ou non autorisées, les paramètres réglés doivent être sauvegardés contre un accès intempestif : 7

1 Sécurité fonctionnelle Activer la protection par mot de passe au logiciel de configuration Activer le code PIN au module de réglage et d'affichage L'accès à l'aide d'une console HART ou similaire n'est pas admis. La protection contre un déréglage involontaire ou non autorisé peut se faire par exemple en scellant le couvercle du boîtier. Avertissement! Après avoir remis les paramètres à leur valeur initiale par un reset, il est nécessaire de les contrôler et/ou de les régler à nouveau. Montage et installation Fonctionnement et panne Raison 8 1.4 Réglage et configuration Respecter les consignes de montage et d'installation de la notice de mise en service. Dans le cadre de la mise en oeuvre de l'appareil, nous vous recommandons de vérifier la fonction de sécurité en procédant à un premier remplissage. 1.5 Comportement au cours du fonctionnement et en cas de pannes Les éléments de réglage et/ou les paramètres des appareils ne doivent pas être modifiés durant le fonctionnement. En cas de changements apparaissant pendant le fonctionnement, respectez les fonctions de sécurité. Les signalisations de défaut se manifestant durant le fonctionnement sont décrites dans la notice technique de mise en service de l'appareil. En présence d'anomalies détectées ou de signalisations de défaut, il faudra mettre tout le système de mesure hors service et maintenir le process dans un état de sécurité par d'autres dispositions. Le changement de l'électronique est simple. Il vous sera décrit dans la notice de mise en service. Respectez pour cela les indications concernant le paramétrage et la mise en oeuvre. Si vous remplacez l'électronique ou le capteur complet en raison d'une anomalie constatée, vous aurez à le signaler au fabricant de l'appareil (y compris une description de l'anomalie). 1.6 Test de fonctionnement périodique Le test de fonctionnement périodique sert à vérifier la fonction de sécurité et à déceler les anomalies ou défaillances dangereuses potentielles non reconnaissables. C'est pourquoi le bon fonctionnement du système de mesure doit être vérifié à des intervalles périodiques adéquats. C'est à l'exploitant de l'installation qu'il incombe de définir le type de vérification. Les intervalles de temps sont fonction de la valeur PFD avg utilisée aux tableau et diagramme indiqués au chapitre " Caractéristiques techniques relatives à la sécurité ". En mode de demande élevée, un test de fonctionnement périodique n'est pas prévu dans la norme IEC 61508. On considère ici comme preuve de bon fonctionnement l'utilisation fréquente du système de

1 Sécurité fonctionnelle mesure. Cependant, dans les architectures à deux canaux, il est judicieux de prouver l'effet de la redondance par des tests de fonctionnement périodiques dans des intervalles de temps appropriés. Exécution Test de fonctionnement sans interruption du process Bases Durée d'utilisation Le test doit prouver le parfait fonctionnement de la fonction de sécurité en corrélation avec tous les composants asservis. Ceci est garanti en faisant monter le niveau jusqu'au seuil de commutation dans le cadre d'un remplissage de cuve. Si un remplissage jusqu'au seuil de commutation n'est pas praticable, le système de mesure doit alors être déclenché par une simulation adéquate du niveau ou d'un effet de mesure physique. Les méthodes et procédés utilisés au cours des tests doivent être spécifiés tout comme leur degré d'aptitude. Les contrôles sont à documenter. Si le test de fonctionnement décèle des défauts, mettez tout le système de mesure hors service et maintenez le process dans un état de sécurité avec d'autres mesures de protection. Dans une architecture à plusieurs canaux, ceci est valable séparément pour chaque canal. Le capteur VEGAPULS peut, alternativement au procédé indiqué ci-dessus, aussi être périodiquement testé sans interruption du process en cours. Une instruction détaillée du test et un compte-rendu du test sont disponibles dans l'annexe A de ce Safety Manual. 1.7 Caractéristiques techniques relatives à la sécurité Les taux de défaillance de l'électronique, des parties mécaniques de l'élément de mesure ainsi que du raccord process ont été calculés par une FMEDA selon IEC 61508. La base de ces calculs repose sur les taux de défaillance des composants selon SN 29500. Toutes ces valeurs numériques se rapportent à une température ambiante moyenne de 40 C (104 F) pendant la durée de fonctionnement. L'expérience nous a montré que pour une température moyenne plus élevée de 60 C, les taux de défaillance doivent être multipliés par un facteur de 2,5. En cas de variations de température fréquentes, il faut calculer avec un facteur similaire. Les calculs s'appuient toujours sur les remarques indiquées au chapitre " Conception ". Après 8 à 12 ans, les taux de défaillance des composants électroniques vont augmenter, conduisant à une dégradation des valeurs PFD et PFH qui en découlent (IEC 61508-2, 7.4.7.4, note 3). Taux de défaillance Est valable pour la protection antidébordement et la contre la marche à vide : λ sd λ su λ dd 0 FIT 461 FIT 1129 FIT 9

1 Sécurité fonctionnelle λ du 358 FIT DC S 0 % DC D 75 % MTBF = MTTF + MTTR 0,45 x 10 6 h Temps de réaction en cas d'anomalie VEGAPULS 61, 62, 63 E013 (aucune valeur de mesure existante) E042/E043 (anomalie du hardware) E036/E037 (le logiciel du capteur ne fonctionne pas) VEGAPULS 65, 66 2 20 min selon l'application < 2 min < 25 h E013 (aucune valeur de mesure existante) 2 8 min selon l'application E042/E043 (anomalie du hardware) < 2 min E036/E037 (le logiciel du capteur ne fonctionne pas) < 15 h VEGAPULS 68 et VEGAPULS 61, 62, 63 avec sensibilité augmentée E013 (aucune valeur de mesure existante) E042/E043 (anomalie du hardware) E036/E037 (le logiciel du capteur ne fonctionne pas) 2 36 min selon l'application < 4 min < 80 h Caractéristiques spécifiques Architecture monocanale (1oo1D) SIL SIL2 HFT 0 Type d'appareil type B Est valable pour la protection antidébordement et la contre la marche à vide : SFF 81 % Déroulement en fonction du temps de PFD avg 10 PFD avg T Proof = 1 an T Proof = 5 ans < 0,157 x 10-2 < 0,779 x 10-2 PFH < 0,358 x 10-6 /h Le déroulement temporel de PFD avg est presque linéaire à la durée de fonctionnement pendant une période maximale de 10 ans. Les valeurs indiquées précédemment sont valables uniquement pour l'intervalle T Proof après lequel un test de fonctionnement périodique doit être effectuer.

1 Sécurité fonctionnelle 4 PFD avg 3 2 1 1 5 10 T Proof Fig. 1: Déroulement en fonction du temps de PFD avg (valeurs numériques voir tableaux représentés ci-dessus) 1 PFD avg = 0 2 PFD avg après 1 an 3 PFD avg après 5 ans 4 PFD avg après 10 ans Architecture à plusieurs canaux Caractéristiques spécifiques Si le système de mesure est utilisé dans une architecture à plusieurs canaux, il faudra à l'aide des taux de défaillance indiqués précédemment calculer spécialement pour l'application sélectionnée les valeurs des caractéristiques relatifs à la sécurité de la structure sélectionnée de la chaîne de mesure. Il faudra tenir compte d'un facteur Common Cause approprié. Le système de mesure ne doit être utilisé que dans une architecture diverse et redondante! 11

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique 2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique 2.1 Conditions requises À l'aide du procédé décrit ici, vous pouvez effectuer un test de fonctionnement périodique même sans démonter l'appareil ou faire varier le niveau du produit au point de commutation. Cette methode permet de détecter 88 % ou 96 % des défaillances dangereuses non détectées automatiquement. Taux de détection des défaillances λ du 96 % Si vous avez déjà créé une documentation du capteur lors de la mise en service, vous pouvez tester le capteur à un taux de détection de 96 %. Les défaillances dangereuses restantes non détectées automatiquement se montent à 11 FIT. FIT = Failure In Time (1 FIT = 1 failure/10 9 h) Remarque: Veuillez tenir compte qu'une documentation du capteur même ultérieure est possible. Cette documentation du capteur doit dater d'au moins 6 mois lors de la réalisation du test de fonctionnement périodique. Taux de détection des défaillances λ du 88 % Si vous n'avez pas créé de documentation du capteur lors de la mise en service, vous ne pouvez tester le capteur qu'à un taux de détection de 88 %. Les défaillances dangereuses restantes non détectées automatiquement se montent dans ce cas à 32 FIT. FIT = Failure In Time (1 FIT = 1 failure/10 9 h) Respectez les consignes de sécurité spécifiques pour les applications Ex. Celles-ci font partie intégrante de la livraison et sont jointes à chaque appareil avec agrément Ex. 12 Attention! Le test de fonctionnement périodique a des influences sur les appareils raccordés. Tenez compte du fait que les appareils asservis en aval seront activés au cours du test. Information: Respectez l'ordre recommandé précisé dans ce manuel afin de limiter systématiquement d'éventuelles défaillances d'appareils. Information: Documentez le test de fonctionnement périodique par ex dans le compte-rendu contenu dans l'annexe. Afin de faciliter le compte-rendu et pour d'autres tests de fonctionnement, nous vous recommandons de photocopier le compte-rendu vide avant de le remplir. Vous pouvez également télécharger cette information supplémentaire dans notre zone de téléchargements.

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique Information: Le test de fonctionnement périodique ne peut pas remplacer le contrôle prescrit selon WHG (norme allemande). 2.2 Personnel autorisé Toutes les manipulations sur l'appareil indiquées dans cette notice ne doivent être effectuées que par du personnel qualifié, spécialisé et autorisé par l'exploitant de l'installation. Porter toujours l'équipement de protection personnel nécessaire en travaillant avec l'appareil. 2.3 Outils nécessaires Cette instruction du test PACTware Collection DTM VEGA actuelle DTM d'appareil du capteur respectif (partie intégrante de la Collection DTM VEGA) DTM de communication (partie intégrante de la Collection DTM VEGA) Adaptateur d'interfaces VEGACONNECT Ampèremètre ou API/système de contrôle de procédé (précision ±0,2 %) Manuel de mise en service du capteur Safety Manual 2.4 Données de comparaison nécessaires Vous devez tenir compte des données de la mise en service pour la vérification des réglages. Pour cela, les données suivantes de la mise en service sont nécessaires : La documentation du capteur de la mise en service avec tous les paramètres ou une documentation du capteur réalisée avant au moins 6 mois Documentation de toutes les modifications des paramètres depuis la mise en service Remarque: Si la documentation du capteur de la mise en service ou une documentation du capteur créée au moins 6 mois avant n'existe pas, le test de fonctionnement périodique décrit ici (λ du 96 %) n'est pas complètement disponible. Dans ce cas, seul le test avec un taux de détection de 88 % de toutes les erreurs dangereuses et non détectées est possible. 2.5 Situation nécessaire de l'installation Avertissement! Assurez-vous qu'aucune modification importante due au process n'ait lieu dans votre installation pendant le test de fonctionnement périodique. Le réservoir ne doit également être rempli qu'au minimum 13

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique ou vidé pendant la vérification. Veuillez tenir compte que les modifications de température, les agitateurs, les réactions en cours dans le réservoir, etc, peuvent aussi conduire à des modifications du niveau. Information: Documentez le test de fonctionnement périodique par ex. dans le compte-rendu contenu dans l'annexe. Pour réaliser le test de fonctionnement périodique, les conditions suivantes doivent être remplies : db 1 0 2 Fig. 2: Écho niveau - VEGAPULS 1 Amplitude de l'écho utile au-dessus du niveau de bruit (relation signal/bruit) 2 Niveau de bruit Le niveau doit se situer dans les zones suivantes : Distance minimale au niveau : bord inférieur de l'antenne +200 mm Niveau au-dessus du fond de la cuve 250 mm Fiabilité de mesure d'au moins 20 db (amplitude de l'écho utile au dessus du niveau de bruit). La fiabilité de la mesure peut être vérifiée au cours du test. Les conditions process doivent être si possible constantes (niveau, pression process, température process) Le produit doit être le même que lors de la mise en service ou au moins appartenir au même groupe de produit Solvants/gaz liquides/hydrocarbures/huiles (Valeur CD < 3) Mélange chimique (Valeur CD 3 10) Solutions aqueuses/acides/bases (Valeur CD > 10 ou conductrice) 14 2.6 Déroulement du test de fonctionnement périodique Exécutez le test de fonctionnement périodique dans l'ordre suivant : 2.7 Démarrage du capteur 2.8 Vérification de la sortie courant 2.9 Vérification des paramètres de l'appareil (seulement avec documentation du capteur) 2.10 Vérification des données échos (seulement avec documentation du capteur) 2.11 Réaction du capteur à la variation de niveau Information: Documentez le test de fonctionnement périodique par ex. dans le compte-rendu contenu dans l'annexe.

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique Test de fonctionnement échoué Si un des points du test a échoué, une erreur dangereuse et non détectée en est certainement la cause. Le test de fonctionnement périodique a ainsi échoué. La sécurité de fonctionnement ne peut, dans ce cas, être prouvée qu'en faisant monter le niveau au point de commutation. 2.7 Test de fonctionnement - Redémarrage du capteur Avec ce point du test, vous pouvez vérifier si le capteur indique de nouveau la même valeur après un redémarrage dans le cadre de sa précision minimale prescrite. Avant le redémarrage Attention! Le test de fonctionnement périodique a des influences sur les appareils raccordés. Tenez compte du fait que les appareils asservis en aval seront activés au cours du test. Effectuez un redémarrage du capteur. Pour cela, procédez comme suit : 1. Démarrez PACTware et le DTM capteur respectif. Assurez-vous que les conditions concernant la situation de l'installation sont respectées. Voir "Situation nécessaire de l'installation". (Zone du niveau actuel ou de la fiabilité de la mesure au moins 20 db) 2. Placez l'affichage sur "Courant". 3. Le niveau dépend de fluctuations dues à l'installation ou au process. Observez les valeurs courant affichées pendant une période appropriée. Tenez compte du fait qu'une atténuation est éventuellement réglée sur le capteur. 4. Notez les valeurs limites maximales et minimales de la valeur de mesure. 5. Mesurez le courant de sortie du capteur. Pour cela, utilisez de préférence l'affichage de la valeur du courant d'entrée dans le système d'exploitation. Si vous avez cette possibilité, raccordez un ampèremètre selon le croquis suivant. Vous nécessitez l'ampèremètre pour la vérification de la sortie courant dans le point du test suivant. La précision de l'ampèremètre doit être meilleure que 0,2 %. Sélectionnez la plage de mesure la plus petite qui couvre 4 20 ma. 15

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique 2 1 ma 3 Fig. 3: Raccordement de l'ampèremètre 1 Capteur de niveau 2 Système d'exploitation 3 Ampèremètre Après la remise en marche 16 6. Arrêtez l'alimentation tension. 7. Remettez l'alimentation tension en marche après env. 10 s. Si le logiciel signale une erreur de communication pendant ou après l'arrêt de l'alimentation électrique, vous devez acquitter celle-ci. Après le raccordement du capteur à l'alimentation de tension ou après un retour de celle-ci, l'appareil effectuera tout d'abord un autotest durant env. 30 secondes comprenant : Vérification interne de l'électronique Un saut du signal de sortie sur le courant de défaut réglé. Ensuite, le courant correspondant au niveau sera délivré sur la ligne. 1. Le niveau dépend de fluctuations dues à l'installation ou au process. Observez les valeurs courant affichées pendant une période appropriée. 2. Notez les valeurs limites maximales et minimales de la valeur de mesure. 3. Comparez les valeurs courant actuellement notées avec les valeurs notées auparavant. Les deux valeurs doivent concordées dans le cadre de la précision de sécurité de ±2 % (±0,32 ma). Si les deux valeurs différentielles sont situées dans la précision de sécurité, le test du redémarrage a été efficace. Continuez avec le point du test suivant. 2.8 Test de fonctionnement - Vérification de la sortie courant Dans ce point du test, vous simulez certaines valeurs de niveau au-dessus de la sortie courant. Vous pouvez ainsi tester le comportement du capteur lors de valeurs de sortie courant différentes ainsi que le comportement de commutation.

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique Simulation 4 ma Simulation 20 ma Attention! Le test de fonctionnement périodique a des influences sur les appareils raccordés. Tenez compte du fait que les appareils asservis en aval seront activés au cours du test. 1. Sélectionnez dans le DTM dans le menu "Service", le point du menu "Simulation". 2. Sélectionnez "Courant" comme grandeur de mesure pour la simulation. 3. Activez la simulation. 4. Réglez la valeur de simulation sur 4 ma. Tenez compte du fait que des appareils asservis en aval seront activés. 5. Reprenez la valeur de simulation. Attendez env. 30 s. La simulation a maintenant lieu et un courant correspondant est délivré. 6. Notez la valeur de l'ampèremètre qui est affichée (simulation 4 ma). La valeur doit concorder avec la valeur simulée dans le cadre de la précision de sécurité de 2 % (±0,32 ma). Si les deux valeurs concordent, continuez la simulation. 1. Réglez la valeur de simulation de la simulation en cours sur 20 ma. Tenez compte du fait que des appareils asservis en aval seront activés. 2. Reprenez la valeur de simulation. Attendez env. 30 s. La simulation a maintenant lieu et un courant correspondant est délivré. 3. Notez la valeur de l'ampèremètre qui est affichée (simulation 20 ma). La valeur doit concorder avec la valeur simulée dans le cadre de la précision de sécurité de 2 % (±0,32 ma). Si les deux valeurs concordent, la vérification de la sortie courant a été efficace. Avertissement! Désactivez la simulation. Continuez avec le point du test suivant. 2.9 Test de fonctionnement - Vérification des paramètres de l'appareil Remarque: Pour ce point du test, vous nécessitez la documentation du capteur de la mise en service ou la dernière documentation du capteur (au moins datée de 6 mois). Si un paramètre a été modifié depuis, vous 17

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique avez besoin du compte-rendu ou de la documentation du capteur de cette modification de paramètre. Si cette documentation du logiciel n'existe pas, le test de fonctionnement périodique décrit ici ne peut pas être complètement exécuté. Dans ce cas, seul le test avec un taux de détection de 88 % de toutes les erreurs dangereuses, non détectées est possible. Dans ce cas, continuez avec le point du test "Réaction du capteur à la variation de niveau" ou créez une documentation du capteur actuelle et effectuez le test de fonctionnement après au moins 6 mois. Dans ce contexte, l'exactitude du paramétrage actuel doit être vérifiée. Directement après la mise en service ou au moins 6 mois auparavant, une documentation du capteur a été créée. Pour évaluer les paramètres d'appareil, cette documentation du capteur de la mise en service doit prendre en compte la documentation du capteur actuelle après la dernière modification des paramètres ou la documentation du capteur créée et vérifiée 6 mois auparavant. Créer la documentation du capteur actuelle Créez maintenant une documentation du capteur avec les paramètres d'appareil actuels. Pour cela, procédez comme suit : 1. Sélectionnez dans le DTM la fonction "Imprimer". 2. Pour obtenir une documentation du capteur complète, sélectionnez tous les paramètres d'appareil sauf les paramètres spéciaux). Ensuite, une documentation en pdf de plusieurs pages qui contient toutes les données pertinentes du capteur est créée. 3. Enregistrez ce document pdf et imprimez-le, le cas échéant, pour votre sécurité. 4. Comparez les paramètres d'appareil de cette documentation du capteur actuelle avec la documentation du capteur de la mise en service ou de la dernière modification des paramètres. Les paramètres divergents doivent être documentés, justifiés et leur exactitude doit être vérifiée. Si la documentation du capteur actuelle concorde avec la documentation du capteur enregistrée ou si les paramètres modifiés sont corrects, la vérification des paramètres d'appareil a été efficace. Continuez avec le point du test suivant. 2.10 Vérification des données échos 18 Remarque: Pour ce point du test, vous nécessitez la documentation du capteur de la mise en service ou une documentation du capteur créée au moins 6 mois auparavant. Si aucune documentation du capteur n'existe, le test de fonctionnement périodique décrit ici (λ du 96 %) ne peut être exécuté. Seul le test avec un taux de détection de 88 % de toutes les erreurs dangereuses, non détectées est possible. Dans ce cas, sautez ce point du test. Dans ce cas, continuez avec le point du test "Réaction du capteur à la variation de niveau".

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique Utilisez de nouveau les deux fichiers pdf de la documentation du capteur pour évaluer l'écho niveau. Vous trouverez sous le chapitre "Courbe échos" un tableau court des "données échos". Les données de ce tableau sont pertinents pour l'évaluation. Comparez les valeurs des deux tableaux de données échos. La courbe échos n'est pas comparable. Calcul du facteur de correction Procédez de manière suivante : 1. Comparez la distance [m] des deux échos niveau (actuel/mise en service). 2. Divisez la distance [m] du niveau actuel par la distance [m] de l'écho niveau lors de la mise en service. Arrondissez mathématiquement ce rapport "V" à une position après la virgule. 3. Cherchez dans le tableau suivant la valeur de correction (db) correspondant au rapport "V" calculé. 4. Calculez la valeur corrigée de l'amplitude avec la valeur de correction. Cette valeur corrigée de l'amplitude [db] de l'écho niveau actuel peut être plus grande, mais seulement au max. 6 db plus petite, que l'amplitude de l'écho niveau lors de la mise en service. Rapport "V" 0,5-6 0,6-4,5 0,7-3 0,8-2 0,9-1 1,0-0 1,1 +0,8 1,2 +1,5 1,3 +2,3 1,4 +3 1,5 +3,5 1,6 +4 1,7 +4,6 1,8 +5 1,9 +5,6 2,0 +6 Valeur de correction (db) Exemple Lors de la mise en service, l'écho niveau avait 32 db. La distance [m] vers le produit était de 12,9 m. 19

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique L'écho niveau actuel a 25 db. La distance [m] vers le produit est de 15,8 m. Division de la distance actuelle [m] par la distance [m] lors de la mise en service : 15,8 m : 12,9 m = 1,224 Arrondir mathématiquement à une position après la virgule : 1,224 --> 1,2 Valeur de correction pour le rapport (1,2) : + 1,5 Calcul de la valeur corrigée de l'amplitude : 25 db + 1,5 = 26,5 db Le résultat de l'exemple (26,5 db) est ainsi compris dans la zone de tolérance autorisée de - 6 db (32 db - 6 db = 26 db) Dans cet exemple, le point du test serait donc rempli avec succès. Les critères suivants doivent concorder lors de la comparaison des données échos : S'il y a des échos parasites devant l'écho niveau (probabilité de l'écho utile la plus élevée), ceux-ci doivent avoir une probabilité de l'écho utile de 0 %. L'amplitude [db] (avec facteur de correction) de l'écho niveau actuel (probabilité la plus élevée de l'écho utile) concorde avec la valeur correspondante de l'écho niveau de la mise en service (tolérance max. -6 db). Cela signifie que l'écho niveau actuel peut être plus élevé, mais seulement au max. 6 db plus bas, que l'écho niveau lors de la mise en service. Si toutes les conditions sont remplies, la mesure fonctionne correctement et la vérification des données écho a été efficace. Continuez avec le point du test suivant. 20 2.11 Test de fonctionnement - Réaction du capteur à la variation de niveau Dans ce point du test, vous observez la réaction du capteur pendant une variation de niveau. 1. Réglez l'affichage dans le DTM capteur sur "Distance". 2. Modifiez le remplissage de votre réservoir. Que vous remplissiez ou vidiez le réservoir n'est ici pas important. La vitesse de remplissage n'est ici pas pertinente non plus. La variation de niveau doit se monter à au moins 50 mm. 3. Observez la réaction du capteur. La valeur de mesure [m(d)] se dirige-t-elle dans la bonne direction lors de la vidange/du remplissage? La valeur de mesure affichée (distance) est la distance entre la face de joint du capteur et la surface du produit. Lors du remplissage, la valeur de mesure devient plus petite. Lors de la vidange, la valeur de mesure devient plus grande. Si la valeur de niveau varie de manière analogue à la variation de niveau, la mesure fonctionne correctement et l'évaluation de la réaction du capteur a été efficace.

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique Le test de fonctionnement périodique est terminé lorsque tous les tests de fonctionnement ont été efficaces. Remarque: Si vous avez utilisé un ampèremètre pour le test de fonctionnement périodique, vous devez arrêter le capteur à la fin du test de fonctionnement périodique et supprimer l'ampèremètre de la ligne capteur. Test de fonctionnement réussi 2.12 Résultat du test de fonctionnement périodique Le test de fonctionnement périodique a été efficace lorsque tous les points du test ont pu être achevés avec succès. Points du test remplis 2.7 / 2.8 / 2.9 / 2.10 / 2.11 Taux de détection des erreurs λ du 96 % 2.7 / 2.8 / 2.11 (il n'existe pas de documentation du capteur de la mise en 88 % Taux de détection des erreurs λ du service ou une documentation du capteur au moins datée de 6 mois) La vérification doit être répétée régulièrement. Les intervalles de temps sont fonction de la valeur PFD avg selon les indications contenues dans le Safety Manual (SIL). Test de fonctionnement échoué Si un des points du test (2.7 / 2.8 / 2.11) a échoué, une erreur dangereuse et non détectée en est certainement la cause. Le test de fonctionnement périodique a ainsi échoué. La sécurité de fonctionnement ne peut, dans ce cas, être prouvée qu'en faisant monter le niveau au point de commutation. 2.13 Compte-rendu - Test de fonctionnement périodique Si vous photocopiez ce compte-rendu, notez sur chaque page la date du test de fonctionnement, la voie de mesure et le numéro de série du capteur. Spécifications VEGAPULS Contrôleur Nom de la voie de mesure (capteur-tag) Type de capteur Numéro de série du capteur Version logicielle Situation nécessaire de l'installation (selon chap. 2.5) respectée Système instrumenté de sécurité (SIS) oui SIL activée oui Produit ou groupe de produit Date de la mise en service (documentation du capteur) 21

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique Spécifications VEGAPULS Date du dernier test de fonctionnement (s'il a eu lieu) Test 2.7 - Redémarrage du capteur Valeur de mesure avant l'arrêt Valeur courant min. en ma Valeur courant max. en ma Valeur de mesure après la remise en marche Valeur courant min. en ma Valeur courant max. en ma Différence des valeurs courant Valeur courant min. en ma Valeur courant max. en ma Durée de l'observation en sec. Résultat du test Valeurs min. et max. Écart 2 % (point du test réalisé avec succès) Écart > 2 % (point du test réalisé sans succès) Test 2.8 - Vérification de la sortie courant Valeur de simulation la plus basse Affichage ampèremètre en ma (4 ma) Résultat intermédiaire 2 % ( 0,32 ma) Valeur de simulation la plus haute (20 ma) Résultat intermédiaire 2 % ( 0,32 ma) Concorde Affichage ampèremètre en ma Concorde Ne concorde pas Ne concorde pas Résultat du test - Totalité Concorde Ne concorde pas Test 2.9 - Vérification des paramètres d'appareil Documentation du capteur de la Nom du fichier : mise en service disponible Les paramètres concordent ou Les paramètres ne concordent pas - exactitude cependant vérifiée Documentation du capteur (au moins datée de 6 mois) disponible Documentation du capteur de la mise en service non disponible Les paramètres ne concordent pas - écart non acceptable Exactitude des paramètres vérifiée et enregistrée (nouvelle vérification nécessaire après 6 mois) Nom du fichier : Nom du fichier : Nom du fichier : Résultat du test Conformité de tous les paramètres ou exactitude des paramètres vérifiée Contrôleur : Paramètres non corrects Test 2.10 - Vérification des données échos Aucun écho parasite ou échos avec Concorde probabilité de l'écho utile 0 % 22 Ne concorde pas Amplitude concordante Dans la zone de tolérance En dehors de la zone de tolérance

2 Annexe A - Test de fonctionnement périodique Test 2.10 - Vérification des données échos Résultat du test Concorde Ne concorde pas Test 2.11 - Vérification de la réaction du capteur Diminution du niveau Valeur distance [m] augmente autre réaction Augmentation du niveau Valeur distance [m] baisse autre réaction Résultat du test Réaction du capteur concordante Réaction du capteur ne concorde pas Résumé 96 % (λ du ) Test 2.7 / 2.8 / 2.9 / 2.10 / 2.11 Date Tous les cinq points du test réussis Signature Un ou plusieurs points du test non réussis Résumé 88 % (λ du ) Test 2.7 / 2.8 / 2.11 Date Tous les trois points du test réussis Signature Un ou plusieurs points du test non réussis Date Signature 23

3 Annexe B - Rapport de contrôle 3 Annexe B - Rapport de contrôle 24

3 Annexe B - Rapport de contrôle 25

3 Annexe B - Rapport de contrôle 26

3 Annexe B - Rapport de contrôle 27

3 Annexe B - Rapport de contrôle 28

Notes 29

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Date d'impression: Les indications de ce manuel concernant la livraison, l'application et les conditions de service des capteurs et systèmes d'exploitation répondent aux connaissances existantes au moment de l'impression. Sous réserve de modifications VEGA Grieshaber KG, Schiltach/Germany 2014 VEGA Grieshaber KG Am Hohenstein 113 77761 Schiltach Allemagne Tél. +49 7836 50-0 Fax +49 7836 50-201 E-mail: info.de@vega.com www.vega.com