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Bezirksregierung Arnsberg
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Genehmigung von Einrichtungen

 

- Fahrtregler -

 

 

Genehmigungs-Nr.:

F-26/14/1

Genehmigungs-Datum:

10.11.2014

Gültigkeitsdauer: 

5 Jahre  (bis zum 30.11.2019)

Hersteller:

SIEMAG TEGBERG GmbH, Haiger

Bauart:

Fahrtregler für den Betrieb an einer Antriebsmaschine oder auch
für den gleichzeitigen Betrieb an mehreren Antriebsmaschinen von
Schacht- und Schrägförderanlagen („Mehrachsen-Fahrtregler“) für
von Hand bediente und auch automatisch betriebene eintrümige
Trommel-maschinen mit geregelten Antrieben bis zu einer max.
Fahrgeschwindigkeit von 4 m/s;

Typbezeichnung: STB-SC03

Unterlagen:

- 1 Ordner 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 sowie eine CD mit weiteren
  Unterlagen

Der PrüfberichtNr. P14-00578 SPS-Br vom 18.08.2014 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 für jeden Antrieb unabhängig
voneinander Sicherheitskreise realisiert, die auf Ausgangs-Schütze wirken. An das zweikanalige
Auswertesystem sind zwei unterlagerte Positioniersteuerungen des Typs SIMOTION P320 der
Fa. Siemens (SIMOTION A und SIMOTION B) getrennt voneinander an die übergeordneten
S7-Steuerungen angebunden. In den SIMOTION-Systemen wird der Führungsteil des Fahrtreglers
realisiert. In SIMOTION A (Achse 1, reelle Achse für jeden Antrieb) wird die Soll-Geschwindigkeit
in Abhängigkeit von der Teufe des Seilscheibengebers für verschiedene Betriebsarten und für beide
Drehrichtungen berechnet, hinterlegt und über eine weitere Busschnittstelle 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 Fahrkurven werden in SIMOTION B
Referenzfahrkurven berechnet und hinterlegt (mitlaufende Referenzachsen, virtuelle Achsen). In den
SIMOTION-Systemen werden Überwachungsfunktionen (interne Überwachungen,
Grenzwertüberwachungen der parametrierten Geschwindigkeiten usw.) realisiert, die ebenfalls auf
Ausgangs-Schütze wirken.

Als Geber sind bei einer Einfachtrommelanlage sowohl am Seilträger als auch an der Seilscheibe
zweispurige, programmierbare Absolut-Encoder, bei eintrümigen Doppeltrommelmaschinen an jedem
Seilträger als auch an jeder Seilscheibe einspurige, programmierbare Absolut-Encoder montiert,
die die SIMOTION-Positionier¬steuerungen A und B getrennt voneinander mit Signalen zur
internen Berechnung der Teufen, 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 (über Profinet). Die Werte werden weiterhin zwischen SPS A und SPS B zur
Überwachung auf Gleichlauf ausgetauscht.

Im Trum des Fördermittels sind sowohl im oberen Schachtbereich wie auch im unteren
Schachtbereich 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
softwaremäßig Sicherheitskreise realisiert, die zweikanalig, einmal über Relais-Kontakte
und zum anderen über Busübertragungssysteme an die Sicherheitskreise der
Fördermaschine bzw. der Bremsensteuerung übergeben werden. Weitere Kontakte dieser
Relais werden zur Überwachung auf Plausibilität in die Steuerungen zurückgemeldet und
zum sicheren Abschalten der Antriebe im Sicherheitsbremsfall verwendet.

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 sowie ein
Automatikbetrieb. Dabei wird in den einzelnen Fahrabschnitten die Fahrgeschwindigkeit
durch die in den Positioniersteuerungen hinterlegte Fahrkurve des jeweiligen Antriebs fest
begrenzt (Führungsteil des Fahrtreglers).

Im Handbetrieb gibt der Maschinenführer über den Fahrhebel (analoges Signal, welches in
beiden Steuerungen verarbeitet wird) 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
Automatikbetrieb fährt das Fördermittel entlang der in den SIMOTION hinterlegten Fahrkurve
zwischen zwei Zielen, z. B. Beladung und Entladung oder oberster Anschlag und unterster
Anschlag.

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 P320-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 für jeden
Antrieb realisiert:

  • Sprungüberwachung der in SIMOTION A bzw. B errechneten und zu Kanal A bzw.
    Kanal B übertragenen Teufenwerte aller Seilscheibengeber und aller Seilträgergeber
  • Überwachung aller 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 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 Geschwindigkeit durch eine stufige Hüllkurve in den
    Verzögerungsbereichen;
  • Überwachung der Schachtschalter auf ordnungsgemäßes Schalten (Fördermittel-/
    Teufenvergleich). Sind mehrere Schachtschalter vor¬ge¬sehen, ist ebenfalls eine
    Reihenfolgeüberwachung vorhanden.
  • An Abteufanlagen müssen nach einer Änderung der Position der Teufbühne die Fahr-
    und Überwachungskurven sowie der erzwungene Haltepunkt oberhalb der Teufbühne
    im unteren Schachtbereich an die neue Position der Bühne angepasst werden. Dazu
    wird der Schlittenaufsetzpunkt als „Bühnenbezugspunkt“ für die Ermittlung der
    geänderten Teufenposition der Bühne verwendet. Wird die Bühne verfahren (z. B.
    durch Abfrage der Stellung der Bremseinrichtung der Bühnenanlage), wird selbsttätig
    eine Synchronisieranforderung generiert, so dass nur eine Fahrgeschwindigkeit der
    Förderanlage von maximal 2 m/s möglich ist. Durch das Anfahren des
    Schlittenaufsetzpunktes (Magnetschalter oberhalb der Bühnenanlage) wird die neue
    Teufe der Bühne als Bühnenbezugspunkt ermittelt und die Fahr- und
    Überwachungskurven sowie der erzwungene Haltepunkt oberhalb der Bühne an die
    neue Bühnenposition angepasst.
  • Überwachung der Fahrkurven-Sollwerte von SIMOTION A und SIMOTION B auf Gleichlauf.

 

Hinweise

Bei der Errichtung und Inbetriebnahme des Fahrtreglers mit der Typenbezeichnung STB-SC03
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 beizu¬liefern, 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 Bühnen- und
    Windenanlage (IPF und KTR) des Schachtes Sedrun 1 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 Rück-
    sprache 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
Genehmigungsprüfung zugrunde liegenden Ausführungen entsprechen.