Field Intrinsically Safe Concept

Das Feldbussystem für explosive Bereiche

In den verschiedenen Bereichen der Industrie gibt es auch verschiedene Felbussysteme, mit denen gearbeitet wird. Das liegt einfach daran, dass jeder Bereich spezielle Anforderungen hat, die nicht jedes System erfüllt. Für den Bereich, der vor allem explosionsgefährdet ist, also in der Chemie oder der Physik, gibt es das Field Intrinsically Safe Concept (kurz genannt auch Fisco). Dieses Konzept soll sicherstellen, dass in diesen sehr gefährlichen Bereichen der Industrie nichts passiert. Wenn man kein einheitliches System hätte, könnte es passieren, dass gewisse Sicherheitslücken nicht erkannt werden und nicht bei jeder industriellen Ausführung die Sicherheitsstandards garantiert werden könnten. Mit dem Field Intrinsically Safe Concept ist dies anders. Dieses Konzept entspricht der Din Norm: DIN EN 60079-27 (VDE 0170-27):2008-12 und ist damit offiziell anerkannt.

Field Intrinsically Safe Concept – die Geschichte

Das Konzept wurde Mitte der 90er Jahre entwickelt und zwar von verschiedenen Akteuren. Zum einen hat die Physikalisch Technische Bundesanstalt an der Entwicklung mitgewirkt, zum anderen die Firma ABB und die chemische Industrie. Zudem ist auch die Profibus-Organisation zur technischen Unterstützung Teil der Entwicklung des Field Intrinsically Safe Concept gewesen. Über die Jahre hinweg hat sich das Konzept immer wieder verändert. Seit dem Jahr 2001 ist nun auch die Fieldbus Foundation ein Teil der Entwicklungsgruppe.

Field Intrinsically Safe Concept -Systems – Vorteile

Es bietet dem Anwender einige Vorteile, wenn er sich im hochexplosiven Bereich des Field Intrinsically Safe Concept bedient. Einer der wichtigsten Punkte ist wohl, dass die Plug & Play Lösung in gefährlichen Situationen oder Bereichen angewandt werden kann, so dass ein schnelles Eingreifen sehr leicht möglich ist. Zudem ist mit dem Konzept absolut keine Systemzertifizierung von Nöten, so dass das Arbeiten schneller vonstattengeht. Die meisten alternativen Systeme sind kompliziert im Anbau und der Einrichtung. Das Field Intrinsically Safe Concept ist eine simple Erweiterung des Systems, die man schnell und einfach benutzen kann. Die maximale Anzahl der anzuschließenden Geräte ist sehr hoch, so dass man sehr stark reduzierte Kosten hat – sowohl in der Industrie als auch in der Wissenschaft ist das sehr wichtig, da das Budget meist nur sehr beschränkt ist. Der letzte Punkt, der dem Field Intrinsically Safe Concept zu Gute kommt, ist, dass keine neue Berechnung von Nöten ist, wenn man Geräte wechselt. Bei anderen Bussystemen ist dies sehr aufwändig und kostet Zeit und Geld.

Field Intrinsically Safe Concept – Anforderungen an das System

Das FISCO System hat verschiedene Kriterien, die erfüllt sein müssen.
Zum einen ist es sehr wichtig, dass die verwendeten Geräte alle nach FISCO zertifiziert sind, das heißt, die brauchen das CE-typische Prüfungszertifikat. Wenn man ein solches Zertifikat benötigt, sollte man sich an eines der folgenden Institute wenden:

  • PTB
  • BVS
  • KEMA
  • FM
  • CSA

Bei diesen Instituten ist es möglich, seine Geräte nach FISCO zertifizieren zu lassen und nur dann kann man sie auch wirklich mit dem Field Intrinsically Safe Concept verwenden. Andernfalls ist die hohe Sicherheit des Systems nicht gewährt, da eine Kompatibilität nicht von professionellen Sachbearbeitern überprüft und zertifiziert wurde. Für jedes der Feldgeräte, die mit diesem Konzept laufen sollte gelten (Ui, li, Pi): U0 kleiner Ui kleiner I0 kleiner P0 kleiner Pi. Nur, wenn diese Kriterien erfüllt sind, ist die Funktionstüchtigkeit des Systems wirklich gewährleistet. Außerdem müssen die notwendigen Kabelparameter erfüllt sein. Das bedeutet, dass R, L und C alle dem Feldbuskabel Typ A gleich sein müssen. Eine weitere Anforderung an das Field Intrinsically Safe Concept ist, dass die Leitungsanschlüsse korrekt sein müssen. Wenn dies nicht der Fall ist, ist die Sicherheit nicht mehr gewährt und das System funktioniert nicht, wie es gedacht wurde.

Wichtig ist, dass die Gesamtlänge einer PROFIBUS PA bzw. FOUNDATION Fieldbus-H1 Leitung inklusive des Stubs maximal 1000 Meter misst. Es gibt Ausnahmen, die allerdings nur bei Multibarrieren gelten. Dann darf die maximale Länge der PROFIBUS PA bzw. FOUNDATION Fieldbus-H1 Leitung einschließlich des Stubs 1900 Meter betragen. Man sollte unbedingt darauf achten, dass diese Längenangaben nicht überschritten werden, damit das System so funktioniert, wie es soll und die Sicherheit während des Industrieprozesses nicht gefährdet ist.

Die Sicherstellung der Eigensicherheit

Damit jede Feldbuskomponente sicher ist, gibt es verschiedene Maßnahmen, die beim Field Intrinsically Safe Concept ergriffen werden müssen. So ist es zum Beispiel essentiell, dass es nur eine Energieversorgung pro Element gibt. Die Kabellängen und auch die Kabeltypen sollten zudem genau spezifiziert sein. Des Weiteren kann das Field Intrinsically Safe Concept nur dann funktionieren, wenn keine Energieeinspeisung in das Netz erfolgt, solange eine Station sendet. Zu guter Letzt sollte immer darauf geachtet werden, dass jedes Endgerät einen Mindeststrom verbraucht. Wenn nicht jedes Endgerät mindestens einen bestimmten Wert im Verbrauch hat, ist die Eigensicherheit der Feldbuskomponenten nicht gewährleistet.