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    Genehmigungs-Nr. :

    F-21/05/1

    Genehmigungs-Datum:

    16.November 2005

    Hersteller:

    Deilmann-haniel mining systems

    Bezeichnung:

    DHFR1

    Prüfunterlagen:

    Ordner 1 (Stand: 29.04.2005) mit der Beschreibung der verwendeten Hardware
    und der implementierten Software sowie den jeweils zugehörigen technischen
    Unterlagen für die Komponenten des Fahrtreglers des Typs DHFR 1 jeweils
    in 5-facher Ausfertigung

     

    Ordner 2 mit der Dokumentation der Anwender-Software des programmierbaren
    elektronischen Systems des Fahrtreglers des Typs DHFR 1 jeweils in 5-facher
    Ausfertigung

    Prüfbericht:

    Nr. P 05-00562 vom 24. 08. 2005-SPS-Br 11 KON-
    der Deutsche Montan Technologie GmbH, Fachstelle für
    Sicherheit - Seilprüfstelle -


    Allgemeine Beschreibung und Anwendung

    Der Fahrtregler vom Typ DHFR 1 soll an von Hand oder auch an automatisch
    betriebenen Treibscheiben-, eintrümigen Trommel- oder eintrümigen Bobinen-
    förderanlagen mit geregelten Antriebsmaschinen (Drehstrom- oder Gleichstrom-
    maschinen) mit einer zulässigen Fahrgeschwindigkeit von 12 m/s an Anlagen
    nach § 1 BVOS eingesetzt werden. Für doppeltrümige Trommel- oder Bobinen-
    förderanlagen sind zusätzliche Hard- und Software-Maßnahmen erforderlich, die
    nicht Gegenstand des vorliegenden Antrags sind. Daher ist der Einsatz dieses
    Fahrtreglers auf zweitrümige und eintrümige Anlagen (ohne Versteckeinrichtung)
    beschränkt.

    Zum Genehmigungsumfang gehören

    • das S7-400 Steuerungs-System mit der CPU 414-3 und der Zählerbaugruppe
      FM 450-1 mit den zugehörigen Programmen und Software-Bausteinen des
      Führungs- und Überwachungsteils des Fahrtreglers mit der Einbindung in
      den Sicherheitskreis einer Fördermaschine
    • die Peripherie in Form von Schachtschaltern, Drehzahl-Istwertgebern und
      Auswertegeräten,
    • die Überwachungs- und Auswerteeinheiten mit Einbindung in den Sicherheits-
      kreis einer Fördermaschine
    • ein Personal-Computer mit Monitor als Teil des Teufenzeigers und des
      Störmelde- und Visualisierungssystems sowie
    • die Prüfeinrichtung für die Überwachungseinrichtungen.

    Einrichtungen der Bauart des Typs DHFR 1 sind dadurch gekennzeichnet, dass für den
    sicherheitsgerichteten Überwachungsteil des Systems entsprechend TAS 3.8.7.5.3, Pkt. 6a)
    ein zweikanaliges, diversitäres Auswertesystem eingesetzt wird. Es besteht zum einen
    aus konventioneller Relaistechnik, welche größtenteils nach dem Ruhestromprinzip
    aufgebaut ist, in Verbindung mit speziellen, parametrierbaren Baugruppen, zum anderen
    aus einem speicherprogrammierbaren Steuerungssystem SIMATIC S7-400 mit
    zugehörigen systemkonformen Standard-Baugruppen und Übertragungssystemen
    der Fa. Siemens, in dem software-mäßig ein Teil-Sicherheitskreis gebildet wird. In
    dieses Steuerungssystem integriert ist ein Visualisierungs- und Diagnosesystem. Der
    Hersteller beabsichtigt, das S7-400 System nicht nur für die Realisierung von Teil-
    funktionen des Fahrtreglers (Führungs- und Überwachungsteil), sondern getrennt
    davon auch für weitere betriebliche Aufgaben an Anlagen nach § 1 BVOS einzusetzen,
    z. B. für die Umsetzung von Steuerungs-, Automatisierungs-, Visualisierungs- und
    Diagnoseaufgaben des Gesamtsystems.

    Für die Überwachung der Fahrgeschwindigkeit in der Gleichlaufphase und in den
    Verzögerungsbereichen ist eine mehrkanalige, redundante, in diversitärer Form
    aufgebaute, schachtabhängige punktweise Geschwindigkeitsüberwachungs-
    einrichtung umgesetzt. Für die Geschwindigkeitsistwerterfassung des Überwach-
    ungsteils sowie des davon unabhängigen Führungsteils des Fahrtreglers werden
    jeweils inkrementale Drehgeber (Impulsgeber) eingesetzt, die fest mit dem Seilträger
    oder mit der Seilscheibe verbunden sind. Die Impulse werden im Überwachungsteil
    von universellen, parametrierbaren Anzeige- und Überwachungsgeräten (Einbau-Mess-
    geräte) ausgewertet und als Geschwindigkeitswert angezeigt. Im Führungsteil, der
    ein vom Überwachungsteil unabhängiges Gebersystem besitzt, werden die Impulse
    von einer Zählerbaugruppe für Inkrementalgeber mit zwei Kanälen des Typs FM 450-1
    (mit zwei voneinander unabhängigen Zählern) in der S7-Steuerung mit der CPU 414-3
    zur Wegerfassung und Überwachung verarbeitet. Die Zähler des Führungsteils
    werden jeweils in der Bündigkeit synchronisiert. 

    Für die Überwachung der Geschwindigkeit im Verzögerungsbereich der Fördermittel
    sowie im Schacht (Übergeschwindigkeit) werden pro Anzeige- und Überwachungsgerät
    zwei anlagenspezifische Grenzwertmarken eingestellt. In Verbindung mit ortsfesten
    Schachtschaltern werden die gelieferten Impulse zur Überwachung der Einfahrge-
    schwindigkeit ausgewertet. An eintrümigen Anlagen sind die Schachtmagnetschalter
    zur Überwachung der Fahrgeschwindigkeit im oberen Schachtbereich und im unteren
    Schachtbereich ortsfest vorzusehen, an zweitrümigen Anlagen (Korb-Korb-Anlagen
    oder Korb-Gegengewichtsanlagen) können die Schalter auch in beiden Trumen
    positioniert werden. Die Schachtschalter werden in ihrer Schaltreihenfolge hardware-mäßig
    und auch software-mäßig überwacht.

    Über Hilfsschütze, die nach dem Ruhestromprinzip angesteuert werden, werden die
    Stellungen der Grenzwertmarken und der Schachtschalter ausgegeben und verarbeitet.
    Gleichzeitig werden weitere Kontakte der Hilfsschütze in die speicherprogrammierbare
    Steuerung eingelesen und dort die hardware-mäßig realisierte Geschwindigkeitsüber-
    wachungseinrichtung software-mäßig nachgebildet. Zur Beherrschung von zufälligen
    Fehlern in den Auswertegeräten sind diese entsprechend TAS 3.6.13.3 redundant, mit
    gegenseitigem Vergleich ausgeführt.

    Sind an einer Schachtförderanlage unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten bei Seilfahrt
    und Güterförderung vorgesehen, sind zwei weitere Auswertegeräte zur Überwachung
    der Höchstgeschwindigkeit notwendig (Option). Die Auslösekontakte für die Überge-
    schwindigkeit bei Seilfahrt werden im Relais-Sicherheitskreis zusätzlich in Reihe verdrahtet,
    in die SPS eingelesen und verarbeitet und bei der Betriebsweise „Güterförderung“ überbrückt.

    Bis auf die Schachtschalter, ansonsten aber vollständig unabhängig von dem o. g.
    Überwachungskonzept der Geschwindigkeit wird in der speicherprogrammierbaren
    Steuerung S7-400 eine weitere, zu den o.g. Überwachungen diversitäre punktweise
    Geschwindigkeitsüberwachung, die nach dem Arbeitsstromprinzip realisiert ist, umgesetzt.
    Über einen Tachogenerator oder Impulsgeber am Antriebsmotor wird die Ist-Gesch-
    windigkeit in das S7-Steuerungssystem eingelesen. Software-mäßig werden weiterhin
    im S7-400-Steuerungssysstem Geschwindigkeitsgrenzwerte gebildet, die beim Erreichen
    des zugehörigen Schachtschalters unterschritten sein müssen; ansonsten wird der
    Sicherheitskreis ausgelöst.

    Um ein schnelleres Herausfahren aus den Schachtendpositionen realisieren zu können,
    ist eine Einrichtung vorgesehen, die die punktweisen Einfahrüberwachungen überbrückt.
    Ein Hängenbleiben der Überbrückung wird mit Wirkung in den Sicherheitskreis überwacht.

    Die Impulsgeber für den Führungsteil sind ebenso wie die Impulsgeber für den
    Überwachungsteil auf jeweils einer gemeinsamen Welle am Seilträger und an der
    Seilscheibe angeordnet. Um eine Fehlfunktion eines der Geber oder einen Seilrutsch
    zu erkennen, wird jeweils ein Geber an der Treibscheibe mit einem Geber an der
    Seilscheibe verglichen. Die Überwachungen sind ebenfalls zweikanalig diversitär,
    d. h. hardware-mäßig in Relaistechnik und software-mäßig im Steuerungssystem
    realisiert. Eine redundante, in diversitärer Form ausgeführte Sprungüberwachung
    für die Zähler ist ebenfalls vorhanden.

    Über einen Schlüsselschalter kann eine Prüfeinrichtung für die Überwachungen
    der Geschwindigkeit bei geschlossener Fahrbremse wirksam geschaltet werden.
    Die Auslösungen und die Ansprechwerte der Geschwindigkeitsüberwachungs-
    einrichtung können mit Hilfe einer manuell zu betätigenden Einrichtung jeweils
    einzeln ausgelöst und die eingestellten Ansprechwerte geprüft werden. Dabei sind
    die Auswertegeräte über Relais-Kontakte von den Impulsgebern rückwirkungsfrei
    getrennt. Stattdessen werden die Auswertegeräte über ein handbetätigtes Sollwert-
    potentiometer und einen nachgeschalteten U/f-Converter angesteuert. Bei eingesch-
    altetem „Notbetrieb“ der Fördermaschine können über zwei weitere Rast-Umschalter
    Prüfeinrichtungen für die Schachtschalterüberwachung und für die gegenseitigen
    Überwachungen der Impulsgeber wirksam geschaltet werden.

    Eine Einrichtung ist vorhanden, um einen Verschleiß des Treibscheibenfutters in
    der Wegerfassung ausgleichen zu können. Dazu ist eine Normierfahrt notwendig,
    die bei handbedienter Fördermaschine zwischen zwei Zielen, beispielsweise zwischen
    der Entladung und der Beladung, durchgeführt werden muss.

    Der Führungsteil des Fahrtreglers (Erzeugen der Fahrkurven, Bildung von Sollwerten,
    Sollwertbegrenzungen und Übergabe an Stromrichtersysteme oder Frequenzumrichter-
    systeme,  Bildung von Sohlenbereichen usw.)  wird einkanalig in der speicher-
    programmierbaren Steuerung des Typs S7-400 der Fa. Siemens realisiert. Bei
    handbedienter Fördermaschine erfolgt die Drehzahlvorgabe durch ein Sollwertpotent-
    iometer im Steuerpult des Fördermaschinisten. Der in der SPS erzeugte Sollwert
    sowohl bei handbedienter Fördermaschine als auch bei automatisch betriebener
    Fördermaschine wird dem Stromrichter- oder Frequenzumrichtersystem über
    Profibus-DP übergeben.

    Der Führungsteil des Fahrtreglers ist so ausgelegt, dass ähnlich wie bei einer
    automatisch betriebenen Fördermaschine, auch bei handbedienter Fördermaschine
    eine „Zwischensohlenautomatik“ realisiert werden kann. Dabei wird über ein
    Tastenfeld beim Maschinisten ein bestimmtes Ziel gewählt (Sohle 1 bis Sohle n); 
    nach der Abfahrt bei handbedienter Fördermaschine retardiert dann der Antrieb
    zu dieser vorgewählten Sohle.

    Zur Teufenanzeige, zur Anzeige von Störmeldungen und zur Visualisierung von
    Anlagenzuständen ist ein PC-System (Betriebssystem z. B. WINDOWS XP mit
    Visualisierungssoftware, z. B. PROTOOL PRO) mit zugehörigem Touch-Screen-
    Monitor vorgesehen, welches zum Informationsaustausch über ein Profibus-System
    mit der SIMATIC S7-Steuerung verbunden ist. Die aktuelle Teufe des Fördermittels
    wird als Balken und als Zahlenwert auf dem Bildschirm, sowie zusätzlich über einen
    vom PC-System und dem SPS-System unabhängigen Impulszähler erfasst und
    angezeigt. Alle anfallenden Störmeldungen werden gespeichert und können abgerufen
    werden.

    Abweichungen von den TAS

    Abweichend von TAS Nr. 3.6.11. brauchen die Drehzahl-Istwertgeber nicht netz-
    spannungsunabhängig sein, da bei einem Spannungsausfall für beide Geber die
    Sicherheitsbremse ausgelöst wird.

    Hinweise

    Es wird empfohlen, bei der Errichtung und Inbetriebnahme des zur Genehmigung
    beantragten Fahrtreglers mit der Typenbezeichnung DHFR 1, die nachfolgend
    genannten Punkte a) bis m) zu beachten:

    1. Bei den regelmäßigen Prüfungen des Fahrtreglers gemäß § 13 der  BVOS
      vom 04.12.2003 ist die Prüfanweisung des Herstellers (s. Antragsunterlagen)
      zu beachten.
    2. Vom Hersteller ist für den jeweiligen Anwendungsfall eine anlagenbezogene
      Prüfanweisung beizuliefern, die ggf. gesonderte, speziell auf die Förderanlage
      bezogene Prüfhinweise beinhaltet.
    3. Die anlagenspezifische Konfiguration der punktweisen Verzögerungs- und
      Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtung 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 Fördermaschine Drâa Lasfar der Compagnie Minière des
      Guemassa (CMG) in Marokko angelehnt.
    4. Dem Antrag auf Genehmigung einer Schachtförderanlage nach § 4 BVOS ist eine
      vollständige Stückliste beizulegen, in der die verwendeten Baugruppen/Komponenten
      des Fahrtreglers dokumentiert sind.
    5. Es dürfen nur die in diesen Antragsunterlagen dokumentierten parametrierbaren
      Auswerte- und Erfassungsgeräte eingesetzt werden.
    6. Ist der Einsatz anderer, aber funktionsgleicher Geräte geplant, ist dies nur nach
      Rücksprache und mit Zustimmung der Abteilung 8 Bergbau und Energie in NRW
      sowie nach Prüfung durch die Prüfstelle, der DMT GmbH, Fachstelle für
      Sicherheit - Seilprüfstelle, zulässig.
    7. Bei der Errichtung und auch beim Betrieb des Fahrtreglers in einer Anlage sind
      die einschlägigen EMV-Richtlinien zu beachten.
    8. 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.
    9. Im eingebauten Zustand müssen die zum Fahrtreglersystem gehörenden Bau-
      gruppen und Komponenten hard- und software-mäßig eindeutig identifizierbar
      sein, z.B. bei der Hardware auf der Frontseite der Baugruppen.
    10. Die in Betrieb befindlichen Baugruppen und Komponenten des Fahrtreglers
      dürfen bei der Instandhaltung oder bei der Wartung nur durch geprüfte Original-
      teile des Herstellers ersetzt werden.
    11. Nach dem Austauschen von Baugruppen oder Komponenten durch identische
      Bauteile sind die mit diesen Baugruppen oder Komponenten realisierten Funktionen
      auf ihre ordnungsgemäße Funktion hin zu prüfen.
    12. 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.
    13. Beim Einsatz des Fahrtreglers an Doppel-Trommel- oder Doppel-Bobinenförder-
      anlagen mit Versteckeinrichtung sind zusätzliche Anforderungen der TAS zu
      beachten. Dieser Einsatzfall ist nicht Bestandteil des hier vorliegenden Antrags
      auf Genehmigung.

    Die beim Einsatz an Anlagen gemäß § 1 BVOS erforderlichen Änderungen und Erweiter-
    ungen der Programme der eingesetzten Systeme, die nicht eine Änderung der Bauartzu-
    lassung erfordern, dürfen nur nach Rücksprache und mit Zustimmung der Abteilung 8
    Bergbau und Energie in NRW sowie der die Vorprüfung zur Genehmigung durchführenden
    Prüfstelle, der DMT GmbH, Fachstelle für Sicherheit - Seilprüfstelle, vorgenommen werden.
    Im Rahmen des Genehmigungsverfahrens nach § 4 der BVOS ist der jeweilige Aufbau des
    Fahrtreglers anzugeben und zu dokumentieren.

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

     

    Hinweis:

    Die ursprüngliche Bauartzulassung behält nach Übergang der bestehenden Rechte der
    Deilmann-Haniel Mining Systems an dieser Zulasssung auf die SIEMAG TECBERG GmbH,
    35708 Haiger bei sonst unveränderter Bauart der Betriebsmittel und Anlagenteile
    ihre Gültigkeit, wenn die Betriebsmittel und Anlagenteile mit Namen und gegebenenfalls
    mit dem Zeichen des letztgenannten Unternehmens gekennzeichnet sind.