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V e r w a l t u n g s v o r s c h r i f t
des Landesoberbergamtes Nordrhein-Westfalen
für die Prüfung und Verwendung
elektrohydraulischer Steuereinrichtungen von Schreitausbau

vom 6.1.1993

- Geschäftszeichen: 14.4.1.-1-4 -

Inhaltsübersicht


1 Geltungsbereich

2 Begriffsbestimmungen

3 Allgemeine Anforderungen an elektrohydraulische Steuereinrichtungen

4 Besondere Anforderungen an Ablauf- und Folgesteuerungen

5 Besondere Anforderungen an elektrische Geräte

6 Prüfungen

7 Anlage 'Anforderungen an die Dokumentation'

 

1. Geltungsbereich

Diese Verwaltungsvorschrift gilt für die Prüfung und Verwendung elektrohydraulischer
Steuereinrichtungen von Schreitausbau einschließlich der Not-Halt-, Sperr-, Anlaufwarn- und
Überwachungseinrichtungen.

2. Begriffsbestimmungen

2.1 Befehlsgerät

Schaltgerät, mit dem Steuerbefehle gegeben werden können. Das Schaltgerät kann manuell bedienbar
oder prozeßbetätigt sein.

2.2 Betriebs-Aus-Einrichtung

Einrichtung, mit der Bewegungsvorgänge unverzögert unterbrochen werden können.

2.3 Betriebsebene

Einrichtung zur Steuerung des Betriebsablaufs.

2.4 Einzelfunktion

Einzelner Bewegungsvorgang in einem Ausbaugestell. 

2.5 Elektrohydraulische Steuereinrichtung

Einrichtung, die aus einer elektrischen Betriebs- und Sicherheitsebene und den hydraulischen
Steuerelementen besteht.

2.6 Funktionsablauf

Selbständige Ausführung einer Reihe ausgewählter Einzelfunktionen in einem Ausbaugestell.

2.7 Funktionsfolge

Selbständige Ausführung ausgewählter Einzelfunktionen in mehreren Ausbaugestellen.

2.8 Geber

Betriebsmittel, in denen nichtelektrische Größen (z.B. Wege, Drücke, Zeiten) in elektrische Signale
umgesetzt werden.

2.9 Hauptfunktion

Hauptfunktionen sind das Lösen der Stempel, das Schreiten des Ausbaugestells, das Setzen der
Stempel und das Rücken des Förderers.

2.10 Nebenfunktion

Nebenfunktionen sind außer den Hauptfunktionen alle weiteren Funktionen.

2.11 Not-Halt-Einrichtung

Einrichtungen, mit denen Bewegungsvorgänge unverzögert unterbrochen und ein automatisches
Ingangsetzen sicher verhindert werden.

2.12 Programm

Gesamtheit aller Anweisungen und Vereinbarungen für die Signalverarbeitung, durch die eine zu
steuernde Anlage aufgabengemäß beeinflußt wird.

2.13 Rastbetrieb

Betrieb von Funktionen mit Selbsthaltung oder Speicherung der gegebenen Einschaltbefehle

2.14 Sicherheitsebene

Einrichtung mit erhöhter Funktionssicherheit, die vorwiegend dem Schutz von Personen dient. 

2.15 Steuergerät

Betriebsmittel, in dem Steuerbefehle verarbeitet werden.

2.16 Störbeeinflussung

Elektrische Beeinträchtigung der Steuereinrichtungen durch ungewollte kapazitive, induktive oder
galvanische Kopplung.

2.17 Tastbetrieb

Betrieb von Funktionen ohne Selbsthaltung oder Speicherung der manuell gegebenen Einschaltbefehle.

2.18 Betriebsarten

2.18.1 Nachbarsteuerung

Betriebsart, bei der Einzelfunktionen in einem Ausbaugestell von einem Nachbargestell aus gesteuert
werden.

2.18.2 Ablaufsteuerung

Betriebsart, bei der ein Funktionsablauf in einem Ausbaugestell angesteuert wird. Das Befehlsgerät
befindet sich außerhalb des zu bewegenden Ausbaugestells.

2.18.3 Folgesteuerung

Betriebsart, bei der eine Funktionsfolge ausgeführt wird.

2.18.4 Zentralsteuerung

Betriebsart, bei der Ausbaugestelle von einem zentralen Steuerstand aus angesteuert werden.

2.18.5 Reparatursteuerung

Betriebsart, bei der Einzelfunktionen in einem Ausbaugestell nur hydraulisch betätigt werden.

3. Allgemeine Anforderungen an elektrohyraulische Steuereinrichtungen

3.1 Die Einrichtungen von Ausbausteuerungen müssen so beschaffen sein, daß die Steuerung
beim Auftreten von ihr erkannten elektrischen Störungen in einen sicheren Zustand überführt wird.

3.2 Der Sicherheitsebene sind in der Ausbausteuerung alle Funktionen zugeordnet, die

  1. jederzeit ein Anhalten von Funktionen gewährleisten,
  2. ein Selbstanlaufen von Bewegungen verhindern.

Dazu gehören insbesondere die Not-Halt-Einrichtung und die Datenübertragung zum Auslösen
und Anhalten von Funktionen.

Die sichere Funktion ist nach DIN VDE 0118 Teil 1 Abschnitt 17 zu gewährleisten.

Anmerkung: Die Not-Halt-Einrichtung muß den Anforderungen nach Abschnitt 3.12 entsprechen. 

3.3 Ein Fehler im Not-Halt-Stromkreis, der die Funktionssicherheit dieses Stromkreises
beeinträchtigt, muß zum Stillsetzen aller betätigten Funktionen und zum Sperren der Folge- oder
Zentralsteuerung führen. Wird der Not-Halt-Befehl seriell übertragen, so ist dieser nach
DIN VDE 0118 Teil 1 Abschnitt 17 abzusichern.

3.4 Die Datenübertragung zwischen den Ausbaugestellen ist gegen Störbeeinflussungen so
zu schützen, daß keine ungewollten Bewegungen ausgelöst und Ausschaltbefehle nicht verhindert
werden. Wird ein Befehl seriell übertragen, so muß das Befehlssignal entsprechend dem Stand
der Technik abgesichert sein.

3.5 Spannungsschwankungen im elektrischen Netz von mindestens - 30% bis + 20% der
Nennspannung dürfen die Funktionen der elektrohydraulischen Ausbausteuerung nicht beeinflussen.

3.6 Die Betriebsmittel dürfen nur innerhalb der Nennwerte verwendet werden, für die sie gebaut
sind. Sie müssen den zu erwartenden elektrischen Beansprungungen und den äußeren Einflüssen
am Verwendungsort gewachsen sein.

Die Funktionsfähigkeit der elektrohydraulischen Steuerung darf nicht durch magnetische, elektrische
oder elektromagnetische Störquellen beeinträchtigt werden können.

3.7 Bei Spannungsaufall muß der Bewegungsablauf abgebrochen werden. Bei Spannungswiederkehr
darf erst nach erneuter Befehlseingabe ein Neustart möglich sein

Bei Ausfall der hydraulischen Druckversorgung müssen bei automatisch ablaufenden Funktionen
die elektrischen Steuerbefehle abgebrochen und gelöscht werden, damit bei Druckwiederkehr ein
selbständiges Inbewegungsetzen ausgeschlossen wird. Ausgenommen sind kurzzeitige, betriebs-
bedingte Druckabfälle, die zeitlich überwacht werden.

3.8 Die Bedienungselemente der Befehlsgeräte sind so auszuführen, daß Befehle nicht unbeabsichtigt
gegeben werden können. Die Not-Halt- und die Betriebs-Aus-Einrichtung sind hiervon ausgenommen.

3.9 In der Betriebsart Nachbarsteuerung müssen bei Loslassen der Bedienungselemente die
Bewegungsvorgänge des Ausbaus unterbrochen werden (Tastbetrieb).

3.10 Ein Betriebsartenwechsel darf nur erfolgen nach

  • Beendigung einer Einzelfunktion, eines Funktionsablaufs oder einer Funktionsfolge,
  • Unterbrechung eines Funktionsablaufs oder einer Funktionsfolge durch Betriebs- oder
    Not-Halt sowie durch eine Störung.

3.11 An jedem Ausbaugestell muß eine Einrichtung zum betriebsmäßigen Stillsetzen
(Betriebs-Aus/Stop-Taster) von Funktionsabläufen und Funktionsfolgen vorhanden sein.

3.12 An jedem Ausbaugestell muß eine Not-Halt-Einrichtung vorhanden sein, die

  1. bei Nachbar- und Ablaufsteuerung das unverzögerte Unterbrechen der Bewegungsabläufe
    im Not-Aus-betätigten Ausbaugestell und in seinen beiden Nachbargestellen bewirkt und
    ein Anlaufen der automatischen Bewegungsabläufen verhindert;
     
  2. bei Folge- und Zentralsteuerung das unverzögerte Unterbrechen der Bewegungsabläufe
    aller zugehörigen Ausbaugestelle sowie aller mit dem Ausbau steuerungstechnisch
    verknüpften Bewegungsabläufe der Gewinnungseinrichtungen bewirkt und ein Anlaufen
    der automatischen Bewegungsabläufe verhindert.

Die Not-Halt-Einrichtung muß

  • in der Sicherheitsebene angeordnet,
  • leicht und gefahrlos erreichbar,
  • in Sperrstellung gegen ungewolltes Zurückstellen mechanisch verriegelt,
  • jederzeit betriebsbereit,
  • rot gekennzeichnet (Pilzdruckknopf) und von anderen Stillsetzeinrichtungen deutlich zu
    unterscheiden sein.

Der Not-Halt-Zustand darf nur an dem betätigten Not-Halt-Zustand darf nur an dem betätigten
Not-Halt-Schalter aufgehoben werden können.

Die Bewegungsvorgänge des Ausbaugestells, in dem die Not-Halt-Einrichtung betätigt wird,
dürfen nicht mehr elektrisch ansteuerbar sein.

Die Betätigung des Not-Halt-Schalters muß am Betätigungsort erkennbar sein, gegebenenfalls
am Steuerstand der Gewinnungseinrichtungen angezeigt werden.

3.13 An jedem Ausbaugestell muß eine Sperreinrichtung vorhanden sein, die das Ausführen von
Funktionen in dem Ausbaugestell, in dem sie sich befindet, verhindert. Diese Sperreinrichtung muß

  • den Stromkreis der Magnetventile allpolig unterbrechen sowie
  • leicht und gefahrlos erreichbar,
  • in Sperrstellung gegen ungewolltes Zurückstellen mechanisch verriegelt,
  • eindeutig und dauerhaft gekennzeichnet und
  • jederzeit betriebsbereit sein.

Sperreinrichtung und Not-Halt-Einrichtung können in einer Baueinheit zusammengefaßt sein.

3.14 In Ausbaugestellen muß, solange von ihren Steuergeräten aus Befehle gegeben werden,
ein externes Ansteuern verhindert sein. 

3.15 Elektrisch betätigte Ventile müssen Bewegungsvorgänge abbrechen, wenn sie stromlos werden.
Ausgenommen ist die Einzelfunktion 'Förderer Rücken' im Rastbetrieb.

3.16 Bedienelemente und Anzeigegeräte müssen übersichtlich angeordnet sowie gegebenenfalls
durch genormte Symbole eindeutig und dauerhaft gekennzeichnet sein.

3.17 Bei Verwendung farbiger Anzeigen ist DIN VDE 0199/3.88 zu beachten.

  • Rot: Gefahr, Alarm, Störung
  • Gelb: Vorsicht
  • Grün: Sicherheit, Freigabe, Betriebsbereitschaft
  • Weiß: Allgemeiner Betriebszustand

Sofern für die Anzeige 'Allgemeiner Betriebszustand' LED verwendet werden, darf die
Farbe 'Gelb' benutzt werden.

3.18 Ein einfacher Erd- oder Leiterschluß oder ein Leiterbruch in den Kabeln oder Leitungen
außerhalb von Gehäusen darf weder zu Bewegungsvorgängen des Ausbaus führen noch das
Anhalten eingeleiteter Bewegungsabläufe verhindern.

3.19 Programme der elektrohydraulischen Steuerung sind modular und, soweit technisch möglich,
strukturiert aufzubauen. Die Veränderung von Parametern (z.B. Mindestsetzdruck) darf nur in
vorgegebenen Grenzen möglich sein und darf nicht zu grundsätzlichen Änderungen des Programms
führen. 

3.20 Programme der elektrohydraulischen Steuerung sind gegen unbefugte Eingriffe zu sichern,
Änderungen der Programme sind im Rahmen des Abschnitts 2.8.2 der 'Anforderungen an die
Dokumentation' zulässig (s. Anlage). Derartige Programmänderungen sind strukturiert auszuführen
und zu dokumentieren, sowie unverzüglich dem Bergamt anzuzeigen; sie dürfen gegebenenfalls
einer erneuten Prüfung.

3.21 Die Reparatursteuerung darf bei planmäßigem Betrieb unter keinen Umständen als Ersatz-
steuerung bei Ausfall der elektrohyraulischen Steuerung benutzt werden. Sie dient bei Auftreten
von Fehlerfällen ausschließlich dazu, die Wiederherstellung eines sicheren Betriebszustandes
herbeizuführen.

4. Besondere Anforderungen an Ablauf- und Folgesteuerung

4.1 In der Betriebsart Ablaufsteuerung muß während des Ablaufs mindestens eine optische
Anzeige erfolgen. 

4.2 In der Betriebsart Folgesteuerung muß mindestens 5 Sekunden vor Beginn der Funktion
ein Warnsignal in angesteuerten Ausbaugestellen gegeben werden. Während des gesamten
Funktionsablaufes bzw. der ganzen Funktionsfolge ist ein akustisches Warnsignal und eine
optische Anzeige zu geben. Die Signale müssen sich deutlich von anderen Signalen, die im
Bereich des elektrohydraulisch gesteuerten Schreitausbaus gegeben werden können, unterscheiden.

4.3 In der Betriesbart Folgesteuerung dürfen Steuerbefehle erst weitergegeben werden, wenn
mindestens ein Setzdruck von 100 bar erreicht ist.

4.4 An Befehlsgeräten von Ausbaugestellen, die im Rahmen einer Funktionsfolge angesteuert sind,
muß eine Befehlseingabe wirkungslos bleiben. Dies gilt nicht für Not-Halt-, Sperr- und Betriebs-
Aus-Einrichtungen sowie für Nebenfunktionen.

5. Besondere Anforderungen an elektrische Geräte

5.1 Die elektrischen Geräte müssen nach einer Beanspruchung durch sinusförmiges Schwingen
in drei Achsen nach IEC 68 Teil 2 - 6 mit einer Frequenz von 10 bis 55 Hz, einer Amplitude
von 0,35 mm oder einer Beschleunigung von maximal dem Fünffachen der Erdbeschleunigung (5 g)
nach 20 Prüfzyklen noch funktionsfähig sein.

5.2 Die elektrischen Geräte müssen nach einer Beanspruchung durch halbsinusförmiges Schocken
nach IEC 68 Teil 2 - 27 in beiden Richtungen von drei Achsen bei einer Beschleunigung von dem
Dreißigfachen der Erdbeschleunigung (30 g) und einer norminellen Einwirkungsdauer von 18 m
noch funktionsfähig sein. Die Schockbelastung ist in jeder Richtung dreimal aufzugeben.

5.3 Die elektrischen Geräte müssen bei einer Temperatur von 55 Grad Celcius und einer
Beanspruchung von zwei Zyklen funktionsfähig bleiben (Durchführung der Prüfung nach
DIN 40 046 Blatt 6. In Abweichung von der Norm werden die Geräte bei dieser Beanspruchung
im Betriebszustand geprüft).

5.4 Die elektrischen Geräte müssen nach einer achtstündigen Lagerung bei einer Temperatur
von - 25 Grad Celcius und nach einer achtstündigen Lagerung bei einer Temperatur von
+ 70 Grad Celcius noch funktionsfähig sein.

6. Prüfungen

6.1 Für die Prüfung des Programmaufbaus sowie der verwendeten Steuergeräte gelten die
Anforderungen an die Dokumentation elektrohydraulischer Steuereinrichtungen von Schreitausbau
(s.Anlage).

6.2 Die verbindliche Systemspezifikation ist unmittelbar nach der Erstellung durch eine anerkannte
Prüfstelle zu prüfen.

6.3 Am Baumuster sind mindestens folgende Prüfungen durchzuführen:

  • Vergleich der Ausführung mit den Antragsunterlagen,
  • Verhalten bei planmäßig herbeigeführten Störungen,
  • Prüfung auf Umwelteinflüsse nach Abschnitt 5.1 bis 5.4 dieser Anforderungen,
  • Prüfung der Störfestigkeit nach DIN VDE 0843 Teil 4 (z.Z. Entwurf Sept. 1987) mit einem
    Brust-Generator unter Berücksichtigung mindestens des Schärfegrades 3,
  • Stichprobenweise Prüfung der Ausführungsform und der Programme,
  • Prüfung, ob die Programmteile der Betriebsebene die Programmteile der Sicherheitsebene
    nicht unzulässig beeinflussen,
  • Funktionsprüfung der Steuerung in den Ausbaugestellen.

6.4 Die Ergebnisse der Baumusterprüfungen nach Abschnitt 6.1 bis 6.3 sind in einem Prüfbericht
wiederzugeben.