Ausbildungsveranstaltung DT F-System; TurbinenSchnellschlussSystem(TSS); Submodul YMAY52 Legal Clause: The information in this document contains general.

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1 Ausbildungsveranstaltung DT F-System; TurbinenSchnellschlussSystem(TSS); Submodul YMAY52
Legal Clause: The information in this document contains general descriptions of the technical options available, which do not always have to be present in individual cases. The required features should therefore be specified in each individual case at the time of closing the contract.

2 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik E/E/PE

3 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik EUC

4 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik Intergrität und SIL-Level

5 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik Fehlerarten

6 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik funktionale Sicherheit

7 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik Diversität und Redundanz

8 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik Sicherheitslebenszyklus

9 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik Management der funktionalen Sicherheit

10 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik Gefährdungs- und Risikoanalyse

11 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik

12 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik

13 Grundlegende Begriffe der Sicherheitstechnik

14 Risc Analysis & Functional Safety Management - Part of system engineering
Konzept der Risikoreduktion

15 Turbinenschutzsystem Submodul YMAY52 Teilsysteme
Turbinenschutz (AP1 und AP2) Überdrehzahlschutz (BRAUN+Relaisschaltung) TSS- Einrichtung (AP1) Übersichtsbild Turbinenschutz 10MAY01EZ.pdf ab Übersichtsbild Turbinenschutz 10MAY01EZ.pdf

16 Turbinenschutzsystem Submodul YMAY52 Teilsysteme Funktionen des Turbinenschutz (AP1 und AP2)
Erfassung und Verarbeitung aller Messwerte sowie Aufbau für die „nicht grundsätzlichen“ Dampfturbinenschutzkreise in der Compact I&C Auslöseverknüpfung der verschiedenen Schutzkreise Ansteuerung der TSS- Einrichtung

17 Turbinenschutzsystem Submodul YMAY52 Teilsysteme Funktionen des Turbinenschutz (AP1 und AP2)
Parallel zu den Schutzkreisen der Turbine wirken folgende Signale auf die Turbinenschutzsignale Generatorschutzsystem (maschinentechnischer) „AUSGELOEST“ Turbinenölversorgung Notbetrieb „ANGESPR“ Kesselschutz „AUSGELOEST“ Versorgungseinheit Steuerflüssigkeit Turbinenventile NOT-AUS „AUSGELOEST“ Steuerflüssigkeitspumpen SCHUTZ-AUS „AUSGELOEST“ UGS Turbine „Stillstand“ Bus-Überwachung zur TSS- Einrichtung / Turbinenregler

18 Turbinenschutzsystem Submodul YMAY52 Teilsystem Überdrehzahlschutz (BRAUN+Relaisschaltung)
Erfassung und Verarbeitung der Impulse von den Drehzahlgebern Überwachung der Drehzahl auf Überdrehzahl und Ausfall der Geber zyklische Prüfung der Erfassungs- und der Grenzwertbaugruppe mit Testfrequenzen SS-Auslösung in 2v3-Schaltung oder SS-Auslösung in 2x 2v3-Schaltung Meldungen von Störungen und Auslösungen, sowie deren Quittierung Überdrehzahlschutz erfüllt Forderungen für sicherheitsgerichtete Anwendungen: Safety Integrity Level (SIL) 3 nach IEC / IEC 61511 Bilder-BRAUN.ppt Drehzahlaufnehmer Überdrehzahlschutz Übersichtsbilder ab Überdrehzahlschutz Übersichtsbilder SettingList_BRAUN_A_Original.pdf

19 Komponenten- und Systemschaltpläne
Turbinenschutzsystem Submodul YMAY52 Teilsystem Funktionen der TSS- Einrichtung (AP1) Verknüpfung der TSS- Auslösesignale Speicherung der TSS- Auslösesignale (Das Zurücksetzen der Speicherung der TSS- Auslösung von allen Signalen erfolgt beim Hochfahren der TAB.) Ansteuerung aller SS-Auslöseventile der Turbinen-Schnellschluss- und -Stellventile/ klappen Bilder_ESV.ppt Komponenten- und Systemschaltpläne Anlagenschematas_HMN_KN_HE.pdf Belegung_FS-DO-Module.xls Signalüberwachung der alternierenden Ruhestromverbindung zwischen den Automatisierungsgeräten für den Turbinenschutz (AP2) und TSS-Einrichtung (AP1)

20 Turbinenschutzsystem Submodul YMAY52 Teilsystem TSS- Einrichtung (AP1)
Folgende Signale werden für die TSS- Auslösung in ODER- Funktion verknüpft: Überdrehzahlschutz System 1 AUSGELOEST“ Überdrehzahlschutz System 2 „AUSGELOEST“ Turbinenschutz „AUSGELOEST“ Schutzkreise aus AP1 und AP2] TSS- Tasten „AUSGELOEST“ Generator-Blockschutz „AUSGELOEST“ H1-Bus AUSFALL (bei TXP-Anlagen) Passivierung Ausgabebaugruppen SS-Auslöseventile „ANGESPR“ Turbinen- Anfahr- und Öffnungsbegrenzungseinrichtung (TAB) kleiner 7,5% Gasturbinen-SS „AUSGELOEST“ (bei Einwellenanlagen)

21 Turbinenschutzsystem Submodul YMAY52 Loopzeichnungen und Funktionspläne
Loop_Zeichnungen / ab Loop_Zeichnungen T3000-Funktionspläne (HW-Proxies und SW) Meldekommentare_ _D_de.doc

22 Turbinenschutzsystem Submodul YMAY52 Maximal zulässige Auslösezeiten der Schutzkreise
Überdrehzahlschutz: Leittechnik (einschließlich des Braunsystems) von kleiner / gleich 50ms ohne Supressordiode (Gesamtauslösezeit 115 ms minus Hydraulik minus Supressordiode) Turbinenschutzschutz: siehe Beschreibung Schutzkreise TSS- Tasten:  200ms Zyklus für fehlersicheren Teil (50ms bei T3000) Generator-Blockschutz:  100ms (50ms-Zyklus) Passivierung:  1 s (50ms-Zyklus) H1-Buss:  4 s (Zyklus OB31) nur bei TXP-Anlagen TAB: siehe Beschreibung TAB Gasturbinen-SS:  100ms (50ms-Zyklus) Die Auslösezeit umfasst die Zykluszeit der Erfassung, Wandlungszeit der Signaleingabe, Zykluszeit der digitalen TSS-Einrichtung, Zykluszeit der Ausgabe und Spannungsabschaltung der SS-Auslöseventile. Davon entfallen  10 ms auf den Einsatz der Supressordioden.

23 HW-und SW-Architektur des F-Systems
Application S7-400H CPU (fail safe) (CPU 417-4H) Standard Program (ProfiSafe) Standard PROFIBUS DP Communication through Fail-Safe Protocol (ProfiSafe) Fail Safe Program Failsafe - I/O ET200M PROFIBUS-DP Failsafe - I/O ET200M Standard and Fail Safe Program in one Control System Communication via Standard PROFIBUS DP with Profisafe Protocol Fail Safe I/O Modules A detected error in the F program does NOT result in AS stop  Standard program section continues to run  Shutdown logic stops the affected F program section (F-STOP)

24 Principle of Safety Function

25 S7 400 – CPU Software Architecture
F-User Program F-Control Blocks F-User Blocks Standard- User Program Operating System F-Standard- F_AND, F_OR … F -System- blocks Communications Self tests execution Safety-relevant sections of the operating system Safety-relevant System Func. Calls F-Access protection User Password TÜV certified fail safe function blocks

26 S7 F Concept – Time redundancy and Diversity
Time redundancy and Diversity instead of hardware redundancy A, B (Bool) C Result Operands Operation AND Stop Encoding Comparison At D /C OR Diversity Operands Diversity Operation Diversity Result /A, /B (Word) D = /C Time redundancy Time Redundancy and command diversity processing Control of logical program execution and data flow 2 independent hardware timers Bool and word operations in different processor sections Less Hardware = Lower failure rates (less things to fail)

27 Complete Failsafe Hardware Configuration Full Redundancy
Input module Controller - S7-400FH Output module Diagnostic circuit CPU Input circuit . Main Switch Output circuit Main switch 2oo(1oo1D) 2oo(1oo2D) ProfiSafe 2oo(1oo1D for SIL2) 2oo(1oo2D for SIL3)

28 Failsafe I/O‘s in the S7-400 F/FH F-Systems V5.1 / F-Systems V5.2

29 Safety Function in Safety Mode for Input Modules

30 Safety Function in Safety Mode for Input Modules Discrepancy Analysis

31 Safety Function in Safety Mode for Output Modules

32 Safety Message Frame

33 Addressing in Safety Mode Logical Module Address

34 Addressing in Safety Mode Channel Number

35 Passivation

36 Module Diagnostics

37 Module Diagnostics via LED Indicators

38 Digital Input module SM 326 DI 24 X DC 24V

39 Digital Input module SM 326 DI 24 X DC 24V

40 SM 326 DI 24 X DC 24V Front View

41 Digital Output module SM 326 DO 10 X DC 24V / 2A

42 Digital Output module SM 326 DO 10 X DC 24V / 2A

43 Digital Output module SM 326 DO 10 X DC 24V / 2A

44 Definition of Terms

45 Definition of Redundant Systems

46 Safety System Objectives

47 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit !
ENDE Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit ! Die Folien liegen unter: \\ww007.siemens.net\w701\dept\s323_e\Basis_DT\BE- Themen_L119_Erlangen\Schulung_L491_MA\Vortraege\Tu rbinenschutz_F-System