• Genehmigung von Einrichtungen

     

    - Fahrtregler -

     

     

    Auf den Antrag der SIEMAG TECBERG GmbH - vom 08.07.2009 unter Hinzuziehung
    des Prüfberichtes des Sachverständigen der DMT Fachstelle für Sicherheit-Seilprüfstelle-
    vom 08.03.2010 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-SC01 der Firma SIEMAG TECBERG GmbH:

     

     

     

    Genehmigungs-Nr.:

    F-24/10/1

    Genehmigungs-Datum:

    19.05.2010

    Gültigkeitsdauer: 

    5 Jahre  (bis zum 01.06.2015)

    Hersteller:

    SIEMAG TEGBERG GmbH, Haiger

    Bezeichnung:

    STB-SC01
    Fahrtregler für von Hand bediente eintrümige Trommel-          
    förderanlagen mit geregelten Antriebsmaschinen zum         
    Abteufen von Schächten (Anlagen nach § 1, Pkt. 1,           
    Abs. 1 c der BVOS) mit einer zulässigen Fahrge-       
    schwindigkeit bis zu 12 m/s

    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-SC01 sowie
       eine CD mit weiteren Unterlagen

    - Ordner 2 mit den vollständigen Stromlaufplänen der     
       Trommelförderanlage zum Abteufen des Schachtes    
       Draa  Lasfar III (Marokko)

    -  Ordner 3 mit der Dokumentation der Anwender-
       Software des programmierbaren elektronischen Systems
       S7-400 (Kanal A des Gesamtsystems)

    Prüfbericht: DMT-Prüfbericht Nr. P 10-00025 vom 08.03.2010
    Der Prüfbericht 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 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 Überwachungs-
    funktionen (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 Schachtbereich sind ortsfeste Magnetschalter für die Synchronisierung der
    berechneten Teufen in den SIMOTION-Systemen, für die Einsatzüberwachung der
    Geschwindigkeitsüberwachungskurven sowie zur Fahrwegbegrenzung (Endschalter)
    vorgesehen. Weiterhin ist ein Schachtschalter an der verfahrbaren Bühnenanlage
    (z. B. Schlittenaufsetzpunkt) beim Abteufen vorgesehen, um die genaue Position der
    Teufbühne zu ermitteln.

     

    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 Sicherheits-
    kreise der Fördermaschine bzw. der Bremsensteuerung 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 für das Abteufen von Schächten ein Handbetrieb und eine eingeschränkte
    Handsteuerung. Im Handbetrieb gibt der Maschinenführer über den Fahrhebel (analoges
    Signal, welches in beiden Steuerungen verarbeitet wird) die Fahrtrichtung und die
    Geschwindigkeit vor. In den einzelnen Fahrabschnitten wird die Fahrgeschwindigkeit
    durch die in den Positioniersteuerungen hinterlegte Fahrkurve begrenzt (Führungsteil des
    Fahrtreglers). Die Fahrkurve wird in SIMOTION A und in SIMOTION B parametriert
    und in beiden S7-Steuerungen auf Gleichlauf überwacht. Entsprechend TAS 3.6.16 ist
    ein erzwungener Haltepunkt oberhalb der Abteufbühne vorgesehen. Wenn sich das
    Fördermittel der Bühne nähert, retardiert der Antrieb auf Drehzahl Null; die Sicherheits-
    bremse wird zeitverzögert ausgelöst, wenn der Fördermaschinist anschließend die Fahr-
    bremse nicht schließt. Eine Weiterfahrt durch die Bühne ist mit reduzierter Geschwindigkeit
    nur möglich, wenn der Fahrweg frei ist (z. B. Greifer in Parkposition, Bühnenklappen
    geöffnet).

     

    Beim eingeschränkten Handbetrieb ist ein Befahren des Schachtes mit einer maximalen
    Fahrgeschwindigkeit von 2 m/s innerhalb der Grenzen der Fahrkurve möglich, damit im
    Fehlerfall der Antrieb noch verfahren werden kann. Ist der eingeschränkte Handbetrieb
    vorgewählt, lassen sich weitere Überwachungsfunktionen überbrücken.

     

    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-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          

              Teufenwert Motorgeber – Teufenwert Seilträgergeber

              Teufenwert Motorgeber – Teufenwert Seilscheibengeber

              Teufenwert Seilträgergeber – Seilscheibengeber
      

    • Gegenseitiger Vergleich der Teufenwerte Kanal A/Kanal B

                       Teufenwert Motor A – Teufenwert Motor B

                       Teufenwert Seilscheibe A – Teufenwert Seilscheibe B

                       Teufenwert Seilträger A – Teufenwert Seilträger B
        

    • Überwachung der errechneten Geschwindigkeiten von Kanal A bzw. B auf Gleichlauf

      Geschwindigkeit Motor – Geschwindigkeit Seilträger

      Geschwindigkeit Motor – Geschwindigkeit Seilscheibe

      Geschwindigkeit Seilträger – Geschwindigkeit Seilscheibe
         
    • Gegenseitiger Vergleich der Geschwindigkeiten Kanal A/Kanal B

      Geschwindigkeit Motor A – Geschwindigkeit Motor B

      Geschwindigkeit Seilscheibe A – Geschw. Seilscheibe B

      Geschwindigkeit Seilträger A – Geschwindigkeit Seilträger 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 beiden
      Verzögerungsbereichen; die Lage der Überwachungskurve im unteren
      Schachtbereich (oberhalb der Teufbühne) ist dabei abhängig von der Position der
      Bühne, die über den Teufenwert des Schlittenaufsetzpunktes (Bühnenbezugspunkt)
      ermittelt wird.
        
    • 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-SC01 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 Trommelanlage zum Abteufen
      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
      der Bezirksregierung Arnsberg 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 software-mäßig 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.