1.12. Zul.-Nr. F-12/93/1

Kurzbeschreibung:

Anwendung:

Der Fahrregler ist für zweitrümige Treibscheibenanlagen mit von Hand oder auch automatisch
gesteuerten Gleichstrom- oder Drehstromfördermotoren mit Drehzahlregelungen vorgesehen.
Beim Führen der Fördermaschine wirkt der Fahrtregler durch eine kontinuierliche, wegabhängige
Sollwertvorgabe auf die Energieversorgung und bei der Überwachung zum einen durch eine
kontinuierliche, wegabhängige Hüllkurve. Zum anderen kann die Verzögerungsüberwachung
auch wahlweise mit Schachtmagnetschaltern gemäß TAS-Nr. 3.6.13.2 oder TAS-Nr. 3.6.13.3
(vollständige, schachtabhängige punktweise Verzögerungsüberwachung) ausgeführt sein.

Sowohl im Führungsteile als auch im Überwachungsteil des Fahrtreglers werden elektronische,
digitale, speicherprogrammierte Baugruppen des Systems PSR des Antragstellers eingesetzt.

Die speicherprogrammierten Einrichtungen des Führungsteiles und des Überwachungsteiles
können auch für die Verarbeitung von nicht zum Fahrtregler gehörenden Funktionen einer
Schacht- oder Schrägförderanlage verwendet werden. So werden im Führungsteil zum Beispiel
Funktionen der Fördermaschinensteuerung bzw. -regelung, der Signalregistrierung und der
Prozeßzustandsanzeige verarbeitet. Im Überwachungsteil können nicht nur die sicherheits-
relevanten Auslösungen des Fahrtreglers (Sicherheitskreis des Fahrtreglers), sondern auch
entsprechende Auslösungen der Sicherheitsbremse, des Fahrbrems- und Abfahrsperrkreises
aus der übrigen Förderanlage erfaßt, verarbeitet und sicherheitsgerichtet ausgegeben werden.
So wird insbesondere die sicherheitsgerichtete Erfassung und Auswertung von einhängenden
gefährlichen Lasten (Einhängelastüberwachung) gemäß TAS-Nr. 3.1.11 von den Baugruppen
des Fahrtreglers bewerkstelligt. Die Reaktion der Förderanlage auf erfaßte gefährliche
einhängende Lasten ist nicht Bestandteil der geprüften Software.

Aufbau und Wirkungsweise:

Der digitale Fahrtregler DiFa 1 ist in Form einer speicherprogrammierbaren Steuerung aufgebaut,
wobei die internen und externen Funktionen von mehreren Prozessoren (Multiprozessor-Betrieb)
ausgeführt werden.

Im einzelnen besteht der Fahrtregler aus folgenden Komponenten oder Baugruppen:

• einem inkrementalen Impulsgeber an einem Seilträger (Treibscheibe oder Seilscheibe) oder
  Fördermotor für die Erfassung des Geschwindigkeits- oder Drehzahlistwertes mit 2
  versetzten Impulsreihen,
• einem mit Permanentmagneten erregten Tachodynamo an einem Seilträger (Treibscheibe
  oder Seilscheibe) oder Fördermotor ebenfalls für die Erfassung des Geschwindigkeits-
  oder Drehzahlistwertes,
• bei automatisch betriebenen Fördermaschinen zur Erfassung des Geschwindigkeits-
  istwertes für die Seilrutschüberwachung: einem mit Permanentmagneten erregten
  Tachodynamo, der von einer Seilscheibe angetrieben wird,
• mehreren Magnetschaltern im Schacht zur punktweisen Überwachung der Fördermittel-
  geschwindigkeit,
  a) entsprechend TAS Nr. 3.6.13.2 für eine kontinuierliche Verzögerungsüberwachung
      (Hüllkurve) über den oberen Geschwindigkeitsbereich des Verzögerungsbereiches
  oder
  b) entsprechend TAS Nr. 3.6.13.3 für eine punktweise Verzögerungsüberwachung über
      den gesamten Verzögerungsbereich,
• einem PSR-Multiprozessor-System mit einem internen BUS (Parallel-BUS).

Beim Fahrtregler DiFa 1 werden im Überwachungsteil sowohl redundante homogene Hardware-
baugruppen als auch redundante homogene Software-Teile eingesetzt. Alle Baugruppen des
PSR-Systems sind an einen gemeinsamen internen Bus angeschlossen. Die umfangreichen
Programme des Überwachungsteiles und des Führungsteiles sind jeweils auf zwei Zentraleinheiten
aufgeteilt. Die Aufteilung der Programme erfolgte dabei so, daß die Fahrtregler-Funktionen jeweils
vollständig von einer Zentraleinheit des Führungsteiles und des Überwachungsteiles verarbeitet
werden. Dabei werden die zu dem Fahrtregler gehörenden Funktionen von den Zentraleinheiten
FÜZ-FR A1 und ÜBZ-FR B1 mit Hilfe der in Festwertspeichern (Prom´s) abgelegten Programme
gebildet.

Die sicherheitlichen Funktionen des Fahrtreglers werden redundant zum einen von den beiden
Zentraleinheiten des Überwachungsteiles (Kanal 1) und zum anderen von den beiden Zentral-
einheiten des Führungsteiles (Kanal 2) verarbeitet.

Die nicht zum Fahrtregler gehörenden Überwachungen wirken redundant durch die in den beiden
Zentraleinheiten FÜZ-SiKr A2 und ÜBZ-Sikr B2 in Prom´s abgelegten Programmteile auf die
Sicherheitsbremse.

Die nicht zu dem Fahrtregler gehörenden nichtsicherheitsrelevanten Funktionen der Förder-
maschinensteuerung bzw. -regelung (z.B. Signalisierung, Diagnosefunktionen) werden mit Hilfe
des in der Zentraleinheit Z-FMa C in Prom´s abgelegten Programms realisiert und sind nicht
Bestandteil der Bauartzulassung. Dabei wird unabhängig von der im Führungsteil ermittelten
Führungskurve anlagenspezifisch eine für den automatischen Betrieb vorgesehene Fahrkurve
ermittelt, die für den Umsetz- und/oder den Zwischensohlen-Betrieb vorgesehen ist. Weiterhin
besteht die Möglichkeit, mit einer Parameterbaugruppe sowie über einen Dekadenwahlschalter
Adressen in den Rechnern anzuwählen und deren Signal-Status (0 oder 1) als binäre oder
analoge Signale angezeigt zu bekommen.

Die zu den Funktionen gehörenden Programme des Fahrtregler-Überwachungsteils sind in
Festwertspeichern (Prom´s) abgelegt, so daß bei Spannungsausfall und Wiederkehr die Teufen-
messung und nach einer Synchronisierfahrt (Eichfahrt) der Fahrtregler wieder voll wirksam ist.
Durch die Synchronisierfahrt wird der im Fahrtregler gemessene Weg geeicht und sowohl die
Werte für die Seilrilleneinlaufkorrektur als auch die übrigen wegabhängigen Werte des Fahrtreglers
werden den jeweiligen Erfordernissen angepaßt. Ebenso können durch Parameter Programmteile
wirksam oder unwirksam gemacht werden.

Die Teufenmessung erfolgt mit Hilfe eines inkrementalen Impulsgebers und der zugehörigen
Eingabekarte für die Erfassung und Auswertung der inkrementalen Wegsignale. Die Eingabekarte
besteht aus zwei in Hardware ausgeführten gleichen Ringzählern als Puffer, zwei Zeitzählern
(Hardware) und einem Mikroprozessor, der mit Hilfe von Programmen (Software) den Schacht-
zähler mit der Teufenermittlung darstellt. Durch diese Programme werden die Zählerstände auf
Sprünge und Plausibilität überwacht. Ferner wird durch diese Programme aus den eingehenden
Impulsen ein Geschwindigkeitsistwert ermittelt. Der Schachtzähler auf der Eingabekarte (inkremental)
kann durch Signale über den Bus auf verschiedene, in Prom´s abgelegte Werte gesetzt werden
(Synchronisierung). Das Synchronisieren kann zu Beginn der Retardierung dynamisch durch
Magnetschalter im Schacht oder durch Bündigschalter an den Sohlen erfolgen.

Die Programme bilden aufgrund der Weg-Informationen der beiden programmierten Schachtzähler
auch das Sohlenschaltwerk bzw. die Sohlenblockiersignale für die Signalanlage oder automatische
Steuerung sowie die Einfahrsignale für die Einschlagweckeranlage. Die zugehörigen Signale werden
binär ausgegeben (Binärausgabekarten).

Der von den beiden Schachtzählern angezeigte Teufenistwert wird über den Bus von den jeweiligen
Zentraleinheiten des Führungs- und des Überwachungsteiles erfaßt. In diesen beiden Zentraleinheiten
wird auf dieser Grundlage die Führungskurve oder im Überwachungsteil die kontinuierliche Über-
wachungskurve ermittelt. In der Gleichlaufphase werden die jeweils zulässigen Geschwindigkeiten
durch Begrenzung der Maximalwerte der kontinuierlichen und punktweisen Überwachung redundant
überwacht.

Durch die Programme in den beiden Zentralgeräten des Führungsteiles und des Überwachungsteiles
wird bei Überschreiten von festprogrammierten Schachtzählerständen der Sicherheitskreis ausgelöst
(Endschalter am Fahrtregler bzw. Übertreibschalter).

Überwachungen

• Überwachungen der zulässigen Höchstgeschwindigkeiten redundant in den beiden Zentraleinheiten
  des Führungs- und Überwachungsteiles durch Vergleich des Geschwindigkeitsistwertes mit in
  Prom´s gespeicherten Maximalwerten der kontinuierlichen und punktweisen Überwachungen
  (Bereichsmelder). Die Freigabe der Bereichsmelder für die unterschiedlichen Höchstgeschwindig-
  keiten erfolgt durch die vorgegebene Betriebsart,
• kontinuierliche Einfahrüberwachungen an den Enden des Fahrweges im Schacht durch die
  Programme in den Zentraleinheiten des Führungs- und Überwachungsteiles,
• Überwachung der Bereichssignale, der Schaltreihenfolgen der Magnetschalter und auch der
  Stellungen der Magnetschalter im Schacht durch den gegenseitigen Vergleich der Bereichs-
  signale der kontinuierlichen Überwachung mit Magnetschaltern im Schacht,
• punktweise Einfahrüberwachung mit Magnetschaltern im Schacht und programmierten
  Signalbereichsmeldern mit einstellbaren Grenzwerten,
• Überwachung des Teufenistwertes (Sprungüberwachung) durch Vergleich der Positionswerte
  von Magnetschaltern im Schacht und des mit Programm realisierten Sohlenkopierwerkes,
• Überwachung der Schaltreihenfolge des Sohlenkopierwerkes durch Vergleich mit Magnet-
  schaltern im Schacht mit zugehörigen Positionen,
• Überwachung der beiden voneinander unabhängigen Schachtzähler und Teufenistwerte
  sowie der Synchronisierungen durch Überwachung der Summe der für beide Fördermittel
  ermittelten Teufenwerte. Bei einer sprunghaften Veränderung eines Teufen-Meßwertes um
  mehr als 4 m wird die Sicherheitsbremse ausgelöst. Bei gleichsinniger Veränderung der
  Teufenistwerte wird die Gesamtteufe größer oder kleiner als der richtige Gesamtwert und
  es wird die Sicherheitsbremse ausgelöst,
• Überwachung des mit drei Gebern (2 Tachodynamos und 1 Inkrementalgeber) erfaßten
  Geschwindigkeitsistwertes durch gegenseitige Vergleiche (Betrag und Richtung) der von
  diesen Gebern ausgegebenen Signale,
• Überwachung der bei der Eichfahrt ermittelten Korrekturfaktoren für die Seilrilleneinlauf-
  korrektur auf Einhaltung eines minimalen und eines maximalen Wertes,
• Überwachung der elektrischen Fahrbremsung (Einhalten der Verzögerung beim Ansprechen
  des Fahrbremskreises) durch Vergleich mit einem Integratorsignal,
• Überwachung des Fahrweges durch programmierte Schalter (Endschalter am Fahrtregler),
• gegenseitige Überwachung der redundanten sicherheitsrelevanten dynamischen Signale;
• Überwachungen der Signal-Laufzeiten der Programme durch Softwarezähler,
• Überwachung der sicherheitsrelevanten Programmergebnisse auf Gleichheit (Äquivalenzverlust),
• Überwachung der sicherheitsrelevanten statischen Signale auf Hängenbleiben und Redundanz-
  verlust durch zyklische Tests im On-Line-Betrieb,
• dynamische Überwachung der Vollständigkeit der Programmbearbeitungen durch redundante
  Watch-Dogs mit Wirkung auf den Sicherheitskreis,
• durchgängige dynamische Überwachung der ordnungsgemäßen Funktionsfähigkeit der
  PSR-Eingaben, des Bus-Übertragungssystems, sicherheitlichen Programmfunktionen,
  der PSR-Ausgaben, der Watch-Dogs und der zugehörigen Auslöseschütze für den
  Sicherheitskreis, für den Fahrbremskreis und für den Abfahrsperrkreis,
• Überwachung des internen PSR-Bus-Übertragungssystems mit einer Frequenz (Pilotton-
  verfahren), die auf zwei weitere Ausgabekanäle wirkt,
• Überwachung der von den redundanten Ausgaben abgegebenen Frequenzen jeweils mit
  nicht zum PSR-System gehörenden und extern angeordneten "Watch-Dog-Relais", die
  jeweils auf die Spannungsversorgungen der Endschütze wirken,
• Überwachung der sicherheitsrelevanten Watch-Dogs für die Steuerleitungen der sicherheits-
  relevanten Schütze oder Relais durch Software-Zähler,
• Überwachung einer gefährlichen Einhängelast, ggf. einer einhängenden Überlast, in der
  Beschleunigungsphase durch programmierte Rechenschaltungen in den nicht zum Fahrtregler
  gehörenden redundanten Zentraleinheiten FüZ-Sikr. A2 und ÜBZ-Sikr. B2,
• Überwachung der Fahrtrichtung der Fördermittel im Schacht bei der Abfahrt an den End-
  anschlägen bei automatischem Betrieb des Fördermotors mit Auslösung der Sicherheitsbremse,
• Überwachung der Abschaltung des Ankerstromes (Stromstillstandsüberwachung) bei still-
  stehendem Fördermotor nach einer fest einprogrammierten Zeit,
• Überwachung der Energieabschaltung (Sperrung der Thyristoren, Reglersperre) bei Sicher-
  heitsbremsung mit Wirkung auf den Hauptschalter oder den Mittelspannungsschalter.

Hinweise

Bei der Errichtung und Inbetriebnahme des Fahrtreglers DiFa 1 sind die nachfolgend genannten
Punkte a) bis h) zu beachten:

1. Bei den regelmäßigen Prüfungen des Fahrtreglers gemäß § 20 BVOS ist die Prüfanweisung
   des Herstellers 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 des Fahrtreglers in einer Förderanlage sind die
   einschlägigen EMV-Richtlinien zu beachten.
4. Die Betriebs- und Wartungsanleitung des Herstellers ist zu beachten. Sie ist in der Nähe
   des Bedienungsstandes auszuhängen oder auszulegen.
5. Sofern elektrische Schaltungen, die der Sicherheit dienen, durch die Bauartzulassung nicht
   in ihrer Ausführung, sondern nur in der Funktion festgelegt sind, sind bei der Errichtung die
   Anforderungen nach TAS 3.8.7 zu beachten.
6. Nach dem Ersetzen 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.
7. Durch organisatorische Maßnahmen ist sicherzustellen, daß die in Betrieb befindlichen
   anlagenunabhängigen Softwareteile (Programme und zugehörige Dokumente sowie Daten)
   bei der Wartung, insbesondere bei der Softwarewartung, und bei der Einleitung der
   Programme ggf. nach dem Austausch von Baugruppen nicht durch ungeprüfte
   Softwareteile ersetzt werden können.
8. Beim Betrieb einer Förderanlage ist der Einsatz von funktechnischen Einrichtungen
   (z.B. Funksprechgerät, Funktelefon) in unmittelbarer Nähe der speicherprogrammierten
   Einrichtungen des Fahrtreglers unbedingt zu vermeiden.