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Bezirksregierung Arnsberg
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Genehmigung von Einrichtungen

 

- Fahrtregler -

 

 

Auf den Antrag der SIEMAG TECBERG GmbH - vom 22.11.2011 unter Hinzuziehung
des Prüfberichtes des Sachverständigen der DMT Fachstelle für Sicherheit-Seilprüfstelle-
vom 18.04.2012 erteilt die Bezirksregierung Arnsberg gemäß § 5 Abs. 1 der Bergverordnung 
für Schacht- und Schrägförderanlagen (BVOS) vom 04.12.2003 hiermit die Genehmigung
für den  Fahrtregler vom Typ STB-SC02 der Firma SIEMAG TECBERG GmbH:

 

 

Genehmigungs-Nr.:

F-25/12/1

Genehmigungs-Datum:

12.07.2012

Gültigkeitsdauer: 

5 Jahre  (bis zum 12.07.2017)

Hersteller:

SIEMAG TEGBERG GmbH, Haiger

Bauart:

Fahrtregler an von Hand bedienten und auch automatisch betriebenen
Fördermittel-Gegengewichtsanlagen mit geregelten Antriebsmaschinen
mit einer zulässigen Fahrgeschwindigkeit von bis zu 12 m/s an Anlagen
nach § 1, Abs. 1, Pkt. 1 a) und b) der BVOS (Schachtförderanlagen);
für den Personentransport bzw. für die Produkten-/Materialförderung
wird dabei nur das Fördermittel verwendet.

Typbezeichnung: STB-SC02

Unterlagen:

- Ordner 1 bestehend aus 12 Registern mit der Beschreibung
   der verwendeten Hardware und der implementierten Software
   sowie den jeweils zugehörigen technischen Unterlagen für die
   Komponenten des Fahrtreglers des Typs STB-SC02 sowie
   eine CD mit weiteren Unterlagen

- Ordner 2 und Ordner 4 mit den vollständigen Stromlaufplänen
   einer ausgeführten Fördermittel-Gegengewichtsanlage

-  Ordner 4 mit der Dokumentation der Anwender-
   Software des programmierbaren elektronischen Systems
   Kanal A

-  Ordner 5 mit der Dokumentation der Anwender-
   Software des programmierbaren elektronischen Systems
   Kanal B

Der Prüfbericht Nr. P12-00260 SPS-Br vom 18.04.2012 der DMT GmbH & Co KG,
Fachstelle für Sicherheit, - Seilprüfstelle - Bochum ist Bestandteil dieser Genehmigung.

 

Kurzbeschreibung und kennzeichnende Merkmale:

 

Der Kern des Fahrtreglers besteht aus einem zweikanaligen, teildiversitären Auswerte-/
Steuerungssystem Kanal A und Kanal B mit speicherprogrammierbaren Steuerungen des
Typs S7-400 der Fa. Siemens mit unterschiedlichen CPU-Baugruppen in den beiden Kanälen.
Kanal A und Kanal B, die in separaten Baugruppenträgern aufgebaut sind, sind zum Daten- und
Signalaustausch über ein Busübertragungssystem miteinander gekoppelt. In beiden Kanälen
werden software-mäßig Sicherheitskreise realisiert, die auf Ausgangs-Schütze wirken. An das
zweikanalige Auswertesystem sind zwei unterlagerte Positioniersteuerungen des Typs
SIMOTION C230-2 oder C240-2 der Fa. Siemens (SIMOTION A und SIMOTION B)
getrennt voneinander über Profibus-DP-Verbindungen zum Signalaustausch an die übergeordneten
S7-Steuerungen angebunden. In den SIMOTION-Systemen wird der Führungsteil des Fahrtreglers
realisiert. In SIMOTION A (Achse 1, reelle Achse) wird die Soll-Geschwindigkeit in Abhängigkeit
von der Teufe des Seilscheibengebers für verschiedene Betriebsarten und für beide Drehrichtungen
berechnet, hinterlegt und über eine weitere Profibus-DP-Schnittstelle an den Leistungsteil des
Antriebs mit integrierter Strom- und Drehzahlregelung (Frequenzumrichter, Gleichstromrichter u.a.)
übergeben. Über einen motorseitigen Geber wird der Leistungsteil mit dem aktuellen Drehzahl-
Istwert zur Strom- und Drehzahlregelung versorgt.

Zur Überwachung der in SIMOTION A berechneten/hinterlegten Fahrkurve wird in SIMOTION B
eine Referenzfahrkurve berechnet und hinterlegt (mitlaufende Referenzachse, virtuelle Achse).
In den SIMOTION-Systemen werden Überwachungsfunktionen (interne Überwachungen,
Grenzwertüberwachungen der parametrierten Geschwindigkeiten usw.) realisiert, die ebenfalls
auf Ausgangs-Schütze wirken.

Als Geber sind sowohl an der Antriebsseite/Motorseite, am Seilträger als auch an der Seilscheibe/
Ablenkscheibe zweispurige Drehimpulsgeber montiert, die die SIMOTION-Positioniersteuerungen
A und B getrennt voneinander mit Signalen zur internen Berechnung der Teufenwerte, der
Geschwindigkeiten und der Sollwerte für den Antrieb versorgen. Die berechneten Teufenwerte und
Geschwindigkeiten werden unabhängig voneinander von SIMOTION A zur SPS A und von
SIMOTION B zur SPS B zur weiteren Verarbeitung übertragen. Die Werte werden weiterhin
zwischen SPS A und SPS B zur Überwachung auf Gleichlauf ausgetauscht. 

Durch zwei unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV 1 und USV 2) wird der Betrieb der
Steuerungs- und Regelungssysteme bei einem Spannungsausfall aufrecht erhalten. 

Im Trum des Fördermittels sind im oberen Schachtbereich unterhalb des Schachtkopfes und im
unteren Schachtbereich oberhalb des Schachtfußes ortsfeste Magnetschalter für die Synchronisierung
der berechneten Teufen in den SIMOTION-Systemen, für die Einsatzüberwachung der
Geschwindigkeitsüberwachungskurven (s.u.) sowie zur Fahrwegbegrenzung (Endschalter) vorgesehen.

Sowohl in SIMOTION A und B als auch im zweikanaligen teildiversitären S7-Auswertesystem
werden neben Selbsttestfunktionen und Funktionen zur gegenseitigen Überwachung auch software-
mäßig Sicherheitskreise realisiert, die zweikanalig, einmal über Relais-Kontakte und zum anderen
über Busübertragungssysteme an die Sicherheitskreise der Fördermaschine bzw. der Bremsen-
steuerung übergeben werden. Weitere Kontakte dieser Relais werden zur Überwachung auf
Plausibilität an das jeweils zweite System zurückgemeldet. 

Die Teufenanzeige sowie das Störmelde- und Visualisierungssystem mit integrierter Prüfeinrichtung
wird realisiert durch zwei PC mit Bildschirmen (PC 1 und PC 2), die über Busschnittstellen zur
Datenübertragung an das zweikanalige S7-System angeschlossen sind.  

Vorgesehen sind ein Handbetrieb, ein eingeschränkter Handbetrieb, ein Halbautomatikbetrieb
sowie ein Automatikbetrieb. Dabei wird in den einzelnen Fahrabschnitten die Fahrgeschwindigkeit
durch die in den Positioniersteuerungen hinterlegte Fahrkurve begrenzt (Führungsteil des Fahrtreglers).

Im Handbetrieb gibt der Maschinenführer über den Fahrhebel die Fahrtrichtung und die
Geschwindigkeit vor. Beim eingeschränkten Handbetrieb ist ein Befahren des Schachtes mit
max. 2 m/s möglich, um im Fehlerfall oder Notfall das Fördermittel noch verfahren zu können.
Ist der eingeschränkte Handbetrieb vorgewählt, lassen sich weitere Überwachungsfunktionen
überbrücken. Beim Halbautomatikbetrieb kann der Maschinenführer mittels der Visualisierung
ein Ziel vorwählen, z. B. eine Zwischensohle. Der Maschinenführer hat dann über den Fahrhebel
Einfluss auf die Fahrgeschwindigkeit, jedoch nicht auf die Fahrtrichtung, die durch die Zielwahl
vorgegeben ist. Das Ziel wird über die in der Positioniersteuerung hinterlegte Fahrkurve angefahren.
Beim Automatikbetrieb fährt das Fördermittel entlang der in den SIMOTION hinterlegten Fahrkurve
zwischen zwei Zielen, z. B. Beladung und Entladung. 

Der Hersteller beabsichtigt, das Gesamtsystem nicht nur für die Realisierung von Teilfunktionen des
Fahrtreglers (Führungs- und Überwachungsteil), sondern getrennt davon auch für weitere betriebliche
Aufgaben einzusetzen, z. B. für die  Umsetzung von Steuerungs-, Automatisierungs-, Visualisierungs-
und Diagnoseaufgaben des Gesamtsystems. Dieser Teil ist nicht Bestandteil des Antrags auf Genehmigung,
sondern muss im Rahmen der Genehmigung von Schachtförderanlagen nach § 4 der BVOS geprüft und
beurteilt werden. 

Zum Genehmigungsumfang des Fahrtreglers gehören:

  • das zweikanalige, teildiversitäre S7-400 Steuerungs-System mit den zugehörigen Baugruppen,
    den Programmen und den Software-Bausteinen des Überwachungsteils des Fahrtreglers mit der
    Einbindung in den Sicherheitskreis einer Fördermaschine,
  • die beiden SIMOTION C230-2/C240-2-Systeme mit den zugehörigen Baugruppen, den
    Programmen und den Software-Bausteinen des Führungs- und Überwachungsteils mit der
    Einbindung in den Sicherheitskreis einer Fördermaschine,
  • die Peripherie mit Schachtschaltern, Impulsgebern,
  • die Struktur des Fahrtreglerkonzeptes mit der Anschaltung der Peripherieknoten sowie
    die Kopplung der Steuerungssysteme,
  • die Realisierung der Teufenanzeige und des Störmeldesystems mit zwei Monitoren sowie
  • die Prüfeinrichtung für die Überwachungseinrichtungen.

 

Folgende Überwachungsfunktionen sind zweikanalig in den S7-Steuerungen realisiert:

  •  Sprungüberwachung der in SIMOTION A bzw. B errechneten und zu Kanal A bzw.
    Kanal B übertragenen Teufenwerte des Motorgebers, des Seilscheibengebers und des
    Seilträgergebers
  • Überwachung der errechneten Teufenwerte (Schlupfüberwachung) von Kanal A bzw. B
    auf Gleichlauf  
  • Gegenseitiger Vergleich der Teufenwerte Kanal A/Kanal B        
  • Überwachung der errechneten Geschwindigkeiten von Kanal A bzw. B auf Gleichlauf                    
  • Gegenseitiger Vergleich der Geschwindigkeiten Kanal A/Kanal B                            
  • Übergeschwindigkeitsüberwachung durch Vergleich der Geschwindigkeits-Istwerte
    Seilträger/Seilscheibe/Motor mit den in den SIMOTION parametrierten Sollwerten,
    erhöht um einen Grenzwert;
  • Überwachung der Geschwindigkeit durch eine stufige Hüllkurve in beiden Verzögerungs-
    bereichen;
  • Überwachung der Geschwindigkeitsreduzierung in den Schachtendbereichen mit ortsfesten
    Schachtmagnetschaltern (Einsatzüberwachung)
  • Drehrichtungsüberwachung durch Vergleich der von den SIMOTION vorgegebenen
    Soll-Drehrichtung mit der Ist-Drehrichtung der Seilscheibe
  • Überwachung der Stellung der Schachtschalter auf ordnungsgemäßes Schalten
    (Fördermittel-/Teufenvergleich, Fensterüberwachung). Sind mehrere Schachtschalter
    vorgesehen, ist ebenfalls eine Reihenfolgeüberwachung vorhanden.
  • Überwachung der Fahrkurven-Sollwerte von SIMOTION A und SIMOTION B auf Gleichlauf.

 

Hinweise

Bei der Errichtung und Inbetriebnahme des Fahrtreglers mit der Typenbezeichnung STB-SC02
sind die nachfolgend genannten Punkte a) bis l) zu beachten: 

  1. Für die regelmäßigen Prüfungen des Fahrtreglers gemäß § 13 der  BVOS vom 04.12.2003
    ist anlagenabhängig eine Prüfanweisung des Herstellers zu erstellen. Dabei ist vom Hersteller
    für den jeweiligen Anwendungsfall eine anlagenbezogene Prüfanweisung beizu­liefern, die
    ggf. gesonderte, speziell auf die Förderanlage bezogene Prüfhinweise beinhaltet.
  2. Die anlagenspezifische Konfiguration der SIMOTION-Systeme sowie der stufigen
    Hüllkurvenüberwachung muss im Rahmen der Genehmigung von Schachtförderanlagen
    nach § 4 der BVOS dokumentiert (mit Angabe der Position der Schachtschalter, der Anzahl
    der verwendeten Schachtschalter, der eingestellten Ansprechmarken der Überwachung),
    anlagenspezifisch geprüft und beurteilt werden. Sie ist in diesen Antragsunterlagen beispielhaft
    an die Ausführung der Fördermittel-Gegengewichtsanlage des Schachtes Draa Lasfar 3 angelehnt.
  3. Dem Antrag auf Genehmigung einer Schachtförderanlage nach § 4 BVOS ist eine vollständige
    Stückliste beizulegen, in der die verwendeten Baugruppen/Komponenten des Fahrtreglers
    dokumentiert sind.
  4. Es dürfen nur die in diesen Antragsunterlagen dokumentierten Systeme und Baugruppen
    eingesetzt werden.
  5. Ist der Einsatz anderer, aber funktionsgleicher Geräte geplant, ist dies nur nach Rücksprache
    und mit Zustimmung der Abteilung 6 Bergbau und Energie in NRW und nach Prüfung durch
    die Prüfstelle, der DMT GmbH & Co. KG, Fachstelle für Sicherheit - Seilprüfstelle, zulässig.
  6. Bei der Errichtung und auch beim Betrieb des Fahrtreglers in einer Anlage sind die einschlägigen
    EMV-Richtlinien zu beachten.
  7. Werden elektrische Schaltungen eingesetzt, bei denen die Funktionen, aber nicht die technischen
    Ausführungen durch die Genehmigung festgelegt sind, so sind bei der Errichtung dieser Schaltungen
    die Anforderungen gemäß TAS 3.8.7. zu beachten.
  8. Im eingebauten Zustand müssen die zum Fahrtreglersystem gehörenden Baugruppen und
    Komponenten hard- und softwaremäßig eindeutig identifizierbar sein, z.B. bei der Hardware
    auf der Frontseite der Baugruppen.
  9. 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.
  10. Nach dem Austauschen von Baugruppen oder Komponenten durch identische Bauteile sind diese
    auf ihre ordnungsgemäße Funktion hin zu prüfen.
  11. Durch organisatorische Maßnahmen ist sicherzustellen, dass die in Betrieb befindlichen
    anlagenunabhängigen Softwareteile (Programme und zugehörige Dokumente sowie Daten) bei der
    Wartung und bei der Übertragung der Programme ggf. nach dem Austausch von Baugruppen
    nicht durch ungeprüfte Softwareteile ersetzt werden können.
  12. Das zusätzliche Installieren von Software, das Anschließen an Intranet- und Internet-Verbindungen
    der PC der Visualisierungssysteme ist nicht zulässig.

 

Diese Genehmigung ist jederzeit widerruflich; sie kann entschädigungslos zurückgezogen
werden, wenn die in den Verkehr gebrachten Betriebsmittel und Anlagenteile nicht den
der Gehnehmigungsprüfung zugrunde liegenden Ausführungen entsprechen.