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Bezirksregierung Arnsberg
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Genehmigungs-Nr. :

F-17/04/1

 

 

Genehmigungs-Datum:

03.05.2004

 

 

Hersteller:

Siemens AG, I&S IS SCM RHR, D-45117 Essen

 

 

Bezeichnung:

8SM 1440

digitaler programmierter vernetzter mit Mitteln des SIMATIC S7-Systems für
zwei Trume konzipierter Fahrtregler des Typs 8SM1440 für von Hand bediente
oder automatisch gesteuerte Gleich- oder Drehstromfördermaschinen mit
Drehzahlregelungen von Treibscheibenanlagen

 

 

Unterlagen:

Antrag vom 19.11.2001

- 1 Aktenordner, Stand vom 22.09.2003, mit der Bezeichnung "S7-Fahrtregler",
der sowohl die Dokumentation der kompletten Hardware und der Fahrtregler-
Funktionen als auch die Dokumentation des prinzipiellen Programmaufbaus und
der Schnittstellen zu vorhandenen anderen Anlagen bzw. -teilen beinhaltet,

- 2 Aktenordner mit der Bezeichnung "Programme 1" und Programme 2", welche
die Dokumentation der kompletten Software der programmierbaren elektronischen
Systeme im Führungs- und -Überwachungsteil des Fahrtreglers 8SM1440 beinhalten.

 

 

Prüfbericht:

DMT-Prüfbericht Nr. P 03-00767 vom 19.09.2003 - SPS-St


Beschreibung des Fahrtreglers:

Der digitale programmierte und mit rechnerunterstützten Mitteln des SIMATIC S7-Systems
realisierte Fahrtregler des Typs 8SM1440 soll bei Treibscheibenförderanlagen mit von Hand
oder auch automatisch gesteuerten drehzahlgeregelten Fördermaschinen das Treiben der
Fördermittel im Schacht führen und überwachen.

Das Führen und Überwachen der Fördermittel im Schacht erfolgt mit Hilfe von programmierten
elektronischen prozessorgestützten Baugruppen, die kanal- bzw. geräteintern und -extern über
serielle Busübertragungssysteme miteinander kommunizieren und insgesamt standardisierte
Baugruppen bzw. Bauelemente des SIMATIC S7-400-Systems des Herstellers Siemens AG
darstellen.

Diese mit Mitteln des Multiprozessor- und Multitasking SIMATIC S7-400-Systems des Herstellers
Siemens AG, realisierte Fahrtregler-Bauart ist unter anderem dadurch gekennzeichnet, dass

  • der Führungs- und der Überwachungsteil des Fahrtreglers jeweils für zwei Trume ausgelegt ist,
    so dass für jedes Trum eine eigene Weg- und Geschwindigkeitserfassung sowie zugeordnete
    Auswertungen und Überwachungen vorhanden sind, 
  • der Überwachungsteil in den beiden Endbereichen des Schachtes, abweichend von
    TAS -Nr. 3.6.13.2 und 3.6.13.3, nicht mit den geforderten zusätzlichen Schachtschaltern
    ausgeführt ist, 
  • der Fahrtregler mit zwei redundanten programmierbaren elektronischen S7-400-Systemen und
    zugehörigen systemkonformen Baugruppen aufgebaut wird, wobei zum einen die zentralen
    Baugruppenträger mit den zentralen Recheneinheiten signaltechnisch mit den peripheren
    Signalgebern, z.B. Schachtschaltern, inkrementalen Impulsgebern, nicht über einzelne verdrahtete
    Leitungen, sondern über serielle S7-konforme Busübertragungssysteme kommunizieren, und die
    redundanten S7-400-Systeme insgesamt nicht nur die betrieblichen und sicherheitlich bedeutsamen
    Aufgaben und Funktionen des Fahrtreglers beinhalten, sondern ggf. zusätzlich auch noch andere
    betriebliche oder auch sicherheitliche Aufgaben und Funktionen einer Schachtförderanlage
    übernehmen können, sowie zum anderen die Ausführung des Fahrtreglers grundsätzlich in
    Varianten möglich ist und zwar
    • in integrierter Bauweise, d.h. die S7-Systeme sind mehr oder weniger funktionstechnisch
      bei der Steuerung und Überwachung, z.B. als Sicherheits-, Fahrbrems- und Abfahrsperrkreis
      der Fördermaschine wirksam, oder 
    • in separater Bauweise, d.h. die S7-Systeme sind unabhängig von der Steuerung und
      Überwachung der Fördermaschine und auch nicht im Rahmen der automatischen
      Antriebssteuer- oder -regelung wirksam, 
  • der Kanal A der redundanten S7-400-Systeme hard- und softwaremäßig nicht nur die Aufgaben
    und Funktionen des Überwachungsteils beinhaltet, sondern zusätzlich hard- und softwaremäßig
    auch die Aufgaben und Funktionen des Führungsteils, 
  • in beiden Kanälen hinsichtlich der zentralen Recheneinheiten (Central Processing Units = CPU's)
    jeweils 3 unterschiedliche Bestückungsvarianten möglich sind und die zentralen Baugruppen-Träger
    der S7-400-Systeme jeweils nur so bestückt sein sollen, dass bei einem ausgeführten Fahrtregler in
    den beiden Kanälen nicht bau- bzw. typengleiche, sondern stets unterschiedliche Typen der
    Zentraleinheiten vorhanden sind, 
  • in jedem Kanal die zum Fahrtregler gehörende zentrale Recheneinheit (CPU) hinsichtlich der
    Task- und der Bussteuerung sowie hinsichtlich der zu verteilenden Prioritäten stets die maß-
    gebende d.h. die Hauptrolle (Master) einnimmt, 
  • die redundanten S7-Systeme hard- und softwaremäßig nicht nur die Aufgaben zur Geschwindig-
    keitsüberwachung des Fahrtreglers, sondern für Förderanlagen mit zulässigen Fahrgeschwindig-
    keiten über 12 m/s auch zweikanalig komplett die Funktionen einer Einhängelastüberwachungs-
    einrichtung beinhalten, die TAS-Nr. 3.1.11 entspricht, 
  • hinsichtlich der Schachtschalter zwei Ausführungsvarianten (Variante 1 und 2) der Geschwindig-
    keitsüberwachung möglich sind, die sich durch die Positionen sowie die Funktionen der Schacht-
    schalter unterscheiden; dabei ist die Variante 2 nur bei Förderanlagen erforderlich, bei denen die
    Seilfahrt und die Güterförderung mit unterschiedlichen Höchstgeschwindigkeiten durchgeführt
    werden, 
  • die Weg- und die Geschwindigkeitserfassungen jeweils mit Doppel-Impulsgebern erfolgen,
    die bautechnisch jeweils 2 einzelne Impulsgeber beinhalten, 
  • hinsichtlich der Anzahl der Impulsgeber zwei Ausführungsvarianten möglich sind; dabei
    beinhaltet eine der Varianten 2 und die andere Variante 3 Doppel-Impulsgeber die entsprechend
    der Ausführung der Treibscheibenförderanlagen, auch erforderlich sind, d.h. wenn die Anlagen
    mit oder ohne Seil- bzw. Umlenkscheiben aufgebaut sind, 
  • hinsichtlich der technischen Ausführung der einzelnen Impulsgeber zwei Ausführungsvarianten
    möglich sind, die sich durch die Anzahl der serienmäßig in die Impulsgeber eingebauten opto-
    elektronischen Abtast- und zugehörigen Auswerte-Systeme unterscheiden; dabei ist die Variante,
    die bis auf die opto-elektronische Scheibe jeweils zwei unabhängige Systeme und entsprechende
    Ausgangssignale beinhaltet nur bei Förderanlagen erforderlich, die mit einem zweiten baugleichen
    kompletten Reserve-Fahrtregler ausgerüstet sind, 
  • zwischen den beiden Kanälen bzw. den beiden S7-400-Systemen über eine serielle PROFIBUS
    (MPI)-Verbindung für die gegenseitige Überwachung ein gegenseitiger Signal- und Meldungs-
    austausch erfolgt, 
  • die systemexternen Überwachungen des Fahrtreglers sowie die mit der Bauartzulassung
    zusammenhängende Einhängelast- und Sprungüberwachung des Teufenzeigers sowie die
    Wirksamkeit des Sicherheitskonzepts nur für Prüfungszwecke mit Hilfe der zum Fahrtregler
    gehörigen rechnergestützten Prüfeinrichtung jeweils einzeln auf ihre Wirkung und ihr Ansprech-
    verhalten hin geprüft werden können, 
  • die beiden redundanten programmierbaren S7-400-Systeme des Fahrtreglers hard- und
    softwaremäßig auch die für die Sicherheit erforderlichen system- bzw. kanalinternen Test-
    und Überwachungsroutinen (Sicherheitskonzept) beinhalten, 
  • ggfs., zur Erhöhung der Verfügbarkeit, hardwaremäßig von dem jeweils in Betrieb befindlichen
    Fahrtregler-S7-System von Hand auf ein weiteres redundantes bau- und funktionsgleiches
    Reserve-Fahrtregler-System umgeschaltet werden kann, 
  • hinsichtlich der Teufenanzeige ein zweitrümiger rechnergestützter Teufenzeiger beantragt und
    softwaremäßig auch vorbereitet ist, der die Teufe mit Leuchtdiodenketten (quasianaloge Grob-
    teufenanzeigen) und Ziffern (Feinteufenanzeigen) anzeigt, und dass 
  • die programmierbaren elektronischen S7-Systeme des Fahrtreglers Programmteile für die
    systemkonforme busgestützte Ausgabe von Fahrtreglersignalen (Teufen) und -meldungen
    beinhalten, wobei die angesteuerten Visualisierungssysteme zwar in dem Antrag angedeutet
    aber inhaltlich nicht Bestandteile des Antrags sind. 

Die jeweils eingesetzte Fahrtregler-Ausführung soll anhand des detaillierten Typenschlüssels erkennbar
sein. Dabei soll anhand des detaillierten Typenschlüssels auch der Stand der jeweils implementierten
Anwendersoftware eindeutig erkennbar sein.

Hinweise

Bei der Errichtung und Inbetriebnahme von Fahrtreglern des beantragten Typs 8SM1440 ist folgendes
zu beachten:  

  1. Die ggf. an eine Busverbindung des Fahrtreglers angeschlossenen zum S7-System konformen
    Baugruppen müssen zum einen in Richtung des Fahrtreglers rückwirkungsfrei sein und zum
    anderen dürfen diese Baugruppen die systeminternen und -externen Funktions- und Wirkungs-
    weisen des Fahrtreglers sowie die implementierten Anlagenparameter nicht verändern oder
    beeinflussen können.

  2. Die anlagenunabhängigen sowie die anlagenabhängigen Programme in den angeschlossenen
    rechnergesteuerten Baugruppen oder deren Anlagenparameter dürfen nicht so verändert bzw.
    parametriert werden, dass sie die dem Antrag zugrundeliegenden systeminternen und -externen
    Wirkungs- und Funktionsweisen des Fahrtreglers verändern oder erweitern.

Die anlagenabhängigen Programme in den rechnergesteuerten Baugruppen des Fahrtreglers oder
deren Parameter dürfen nicht so verändert bzw. parametriert werden, dass sie systemintern den
Multitaskingbetrieb des Rechnersystems einschalten bzw. auslösen.

Es wird empfohlen, bei der Errichtung und Inbetriebnahme von Fahrtreglern des beantragten
Typs 8SM1440 die nachfolgend genannten Punkte a) bis i) zu beachten:

  1. Bei den regelmäßigen Prüfungen der Fahrtregler gemäß § 13 BVOS (Stand 04.12.2003) ist
    die Prüfanweisung des Herstellers (s. Antragsunterlagen) zu beachten.

  2. Vom Hersteller ist für den jeweiligen Anwendungsfall eine Prüfanweisung beizuliefern, die
    ggf. gesonderte, speziell auf die Förderanlage bezogene Prüfhinweise beinhaltet.

  3. Bei der Errichtung und auch beim Betrieb eines Fahrtreglers in einer Förderanlage sind die
    einschlägigen EMV-Richtlinien zu beachten, z.B. beim Betrieb der Förderanlage sollten
    Funkgeräte bzw. Funktelefone nicht in unmittelbarer Nähe der zentralen Rechnerbaugruppen
    eingesetzt werden.

  4. Die Betriebs- und Wartungsanleitung des Herstellers ist zu beachten. Sie ist in der Nähe
    des Bedienungsstandes auszuhängen oder auszulegen.

  5. Werden elektrische Schaltungen eingesetzt, bei denen die Funktionen, aber nicht die
    technischen Ausführungen durch die Bauartzulassung festgelegt sind, so sind bei der
    Errichtung dieser Schaltungen die Anforderungen gemäß TAS Nr. 3.8.7. zu beachten.

  6. Im eingebauten Zustand müssen die zu dem Fahrtregler gehörenden Baugruppen und
    Komponenten hard- und softwaremäßig eindeutig identifizierbar gekennzeichnet sein,
    z.B. bei der Hardware auf der Frontseite der Baugruppen.
  7. Die in Betrieb befindlichen Baugruppen und Komponenten des Fahrtreglers dürfen bei der
    Instandhaltung oder bei der Wartung nur durch geprüfte Originalteile des Herstellers ersetzt
    werden.
  8. Nach dem Austauschen von Baugruppen oder Komponenten durch identische Bauteile
    sind mindestens die mit diesen Baugruppen oder Komponenten realisierten sicherheitlichen
    und ggf. auch betrieblichen Funktionen auf ihre ordnungsgemäße Funktion hin zu prüfen.
  9. Durch organisatorische Maßnahmen ist sicherzustellen, dass die in Betrieb befindlichen
    anlagenunabhängigen Softwareteile (Programme und zugehörige Dokumente sowie Daten)
    bei der Wartung, insbesondere bei der Software-Wartung, und bei der Einleitung der
    Programme ggf. nach dem Austausch von Baugruppen nicht durch ungeprüfte Softwareteile
    ersetzt werden können.

Die beim Einsatz an Anlagen gemäß § 1 BVOS erforderlichen Änderungen und Erweiterungen
der Programme der eingesetzten Prozessorsysteme, die nicht eine Änderung der Bauartzulassung
erfordern, dürfen nur nach Rücksprache und mit Zustimmung der Abteilung 8 Bergbau und Energie
in NRW des Regierungspräsidenten in Arnsberg sowie der die Vorprüfung zur Bauartzulassung
durchführenden Prüfstelle, der DMT GmbH, Fachstelle für Sicherheit - Seilprüfstelle -,
vorgenommen werden.