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Timestamp: 2017-03-25 00:01:30+00:00

Document:
6.10. Zul.-Nr. V-10/04/1 + N1 + N2 + N3 /
Genehmigungs-Nr. :
V-10/04/1
Genehmigungs-Datum:
Siemens AG, I&S IS RHR1,D-45117 Essen
8SM 1493Mit programmierbaren und busgekoppeltenelektronischen Systemen aufgebaute Gesch-windigkeitsüberwachungseinrichtung fürvon Hand oder auch automatisch betriebeneTreibscheiben-, Trommel- und Bobinen-förderanlagen mit geregelten oder ungeregeltenAntriebshäspeln mit einer maximal zulässigenFahrgeschwindigkeit von 4 m/s.
Ordner 1 (Stand: 12.05.2004) mit derBeschreibung der Hardware und der Softwaresowie den jeweils zugehörigen technischenUnterlagen für die Geschwindigkeitsüber-wachungseinrichtung des Typs 8SM1493incl. einer CD-ROM mit der Software(Step 7) jeweils in 6-facher AusfertigungOrdner 2 mit der Dokumentation derAnwender-Software der programmierbarenelektronischen Systeme der Geschwindig- keitsüberwachungseinrichtung des Typs8SM1493 jeweils in 3-facher Ausfertigung1 Betriebsmittelliste vom 04.11.2004- Zulassungsunterlage 60877236 -
DMT-Prüfbericht Nr. P 04-00358 vom22.06.2004 - SPS-Br 11 KON sowieDMT-Prüfbericht Nr. P11-00413 vom 12.10.2011
Beschreibung der Geschwindigkeitsüberwachung
Die mit Standardbaugruppen des Systems SIMATIC S7-300 aufgebaute Geschwindigkeitsüber-wachungseinrichtung mit der Gruppenbezeichnung SM 1493 der Fa. Siemens soll an von Handoder auch an automatisch betriebenen Treibscheiben-, Trommel- oder Bobinenförderanlagen mitgeregelten oder ungeregelten Antriebshäspeln mit einer maximal zulässigen Fahrgeschwindigkeitvon 4 m/s an Anlagen nach § 1 BVOS eingesetzt werden. Sie besteht aus einem zweikanaligaufgebauten programmierbaren elektronischen Gesamtsystem in teildiversitärer Ausführung, beidem Standard-Baugruppen, Standard-Software-Bausteine und serielle Busübertragungssystemeder Systemfamilie S7-300 der Fa. Siemens eingesetzt werden.
Das S7-300 System soll nicht nur für die Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtung, sonderngetrennt davon auch für weitere sicherheitliche und/oder betriebliche Aufgaben an Anlagen nach§ 1 BVOS eingesetzt werden, z. B. für die Verarbeitung der sicherheitsgerichteten Signale desSicherheits-, Fahrbrems- oder Abfahrsperrkreises oder für die einkanalige Umsetzung vonSteuerungs-, Automatisierungs-, Visualisierungs- und Diagnoseaufgaben in Kanal A desGesamtsystems. Die entsprechende Konfiguration muss im Rahmen der Genehmigung vonSchachtförderanlagen nach § 4 der BVOS geprüft und beurteilt werden. Die Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtung besteht aus einem zweikanaligen gekoppeltenS7-300 System, wobei jeder Kanal in einem separaten SIMATIC S7-Baugruppenträger aufgebautwird. In jedem Baugruppenträger befindet sich eine Zentralbaugruppe (CPU) des TypsCPU 3xxC-2DP (xx=13, 14, 15, 16, 17, 18), wobei in beiden Kanälen unterschiedlicheCPU-Typen verwendet werden. Die CPU’s verfügen über eine MPI-Schnittstelle(MPI: Multi Point Interface), über die eine direkte BUS-Verbindung für den gegenseitigenDatenaustausch zum gegenseitigen Vergleich zwischen den beiden Kanälen realisiert wird.Zum Anschluss von dezentraler Peripherie ist auf jeder CPU-Baugruppe eine PROFIBUSDP-Schnittstelle vorhanden. Die sicherheitsgerichteten Signale der Peripherie werdenentsprechend den beiden Kanälen A und B mit zwei voneinander unabhängigenPROFIBUS DP-Linien an die CPU’s angeschlossen. Alle Prozesssignale werden mit denPeripheriemodulen ET 200 eingesammelt bzw. ausgegeben. Diese Module sind alle Slavesam PROFIBUS-DP. In jedem Baugruppenträger befinden sich weiterhin Peripheriebaugruppenals digitale Ein- und Ausgabebaugruppen, so dass auch direkte Eingänge oder Ausgängemöglich sind.
Für die Geschwindigkeitsistwerterfassung von Kanal A und B werden jeweils fest zugeordneteIstwertgeber eingesetzt, wobei zumindest ein Geber vom Seilträger aus angetrieben wird. AlsIstwertgeber können sowohl optische Winkelschrittgeber des Typs FG 4 der Fa. Hübner/Giesseneingesetzt werden wie auch Gleichstrom-Tachogeneratoren des Typs TDP, ebenfalls derFa. Hübner. Andere Typen sind mit entsprechenden Anpass-Schaltungen zulässig. Werden beideGeber von einer Welle angetrieben, ist eine anlagenabhängige Wellenbruchüberwachungerforderlich. Die entsprechende Konfiguration muss im Rahmen der Genehmigung vonSchachtförderanlagen nach § 4 der BVOS geprüft und beurteilt werden.
Die Signale der Winkelschrittgeber werden durch die S7-Zählerbaugruppe FM 350-2 erfasst undverarbeitet (Schachtzähler); werden Gleichstrom-Tachogeneratoren eingesetzt, wird das analogeSpannungssignal dem Peripherieeingangswort PEW 128 einer S7-Analogeingabebaugruppezugeführt und damit verarbeitet. Mit den Impulsauswertungen (bei Inkrementalgebern) oder denAnalogeingaben (bei Tachogeneratoren) werden in jedem Kanal und unabhängig voneinander dieinternen Geschwindigkeitsistwerte gebildet und in die jeweilige CPU übertragen. Die internenGeschwindigkeitssignale werden zur anderen Steuerung hin übertragen und in beiden Kanälenauf Ungleichheit überwacht. Ein System mit zwei Winkelschrittgebern stellt die Basisvariante derGeschwindigkeitsüberwachungseinrichtung dar.Beim Einsatz eines Inkrementalgebers kann neben der Geschwindigkeit auch die Fördermittel-position je Trum zur Ansteuerung eines Teufenzeigers ausgewertet und angezeigt werden(Leuchtbalken zur Grobanzeige und digitale Feinanzeige). Ebenso ist eine wegabhängigeGeschwindigkeitsregelung möglich. Beides wird in Kanal A der Steuerung umgesetzt. DerTeufenzeiger ist Gegenstand der Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtung. Über einePROFIBUS DP-Busanschaltung wird die Teufenanzeige angesteuert. Die Teufenanzeigewird realisiert mit einem Personal Computer (Betriebssystem z. B. WINDOWS XP) mitzugehörigem Monitor und mittels der Visualisierungssoftware (z. B. PROTOOL PRO)erstellten Anzeige, die in eine Gesamtvisualisierung eingebettet sein kann. Durch Auswertungder Positionsistwerte in der CPU des Kanals A der Steuerung können Signale wie „Einfahrsignal“oder „Übertreiben“ ebenso wie Bereichsabfragen (Sohlenbereiche, 20m-Bereich) gebildet werden.
An eintrümigen Anlagen (Trommel- und Bobinenanlagen) sind mindestens zwei ortsfesteSchachtschalter vorzusehen, ein Schachtschalter für die Einfahrüberwachung (50 %) im oberenSchachtbereich, ein Schachtschalter für die Einfahrüberwachung (50 %) im unteren Schacht-bereich. An zweitrümigen Anlagen ist pro Fahrtrum mindestens ein Schachtschalter für dieEinfahrüberwachung vorzusehen. Diese bistabilen Schachtschalter können gleichzeitig zurSynchronisierung des Schachtzählers verwendet werden. Wenn erforderlich, können beiAnlagen mit Zwischensohlenbetrieb zusätzliche Schachtschalter für die Synchronisierung desSchachtzählers vorgesehen werden. Entsprechend TAS 3.7.2 kann an Anlagen mit einermaximal zulässigen Fahrgeschwindigkeit von 2 m/s auf eine Einfahrüberwachung verzichtetwerden. Als Schachtschalter sollen Magnetschalter des Typs C25315-A39-A... desHerstellers Siemens eingesetzt werden.
In beiden Kanälen des redundanten SPS-Systems werden zusätzlich zu den eigentlichenNutzfunktionen weitere Test- und Überwachungsfunktionen durchgeführt, um ein fehlerhaftesArbeiten eines der Kanäle zu erkennen. Durch diese Maßnahmen werden die beiden Kanälejeweils auf systeminterne und –externe Fehler überwacht. Diese Funktionen sind größtenteilssoftwaremäßig realisiert und sind in ähnlicher Form bereits früher an zweikanaligenSPS-Systemen vorgesehen worden.
Neben den Test- und Überwachungsfunktionen werden in jedem Kanal der Geschwindigkeits-überwachungseinrichtung folgende Überwachungen realisiert:
Überwachung der Einfahrgeschwindigkeit (Einfahrüberwachung)Überwachung der Maximalgeschwindigkeit- Überwachung der Schachtschalter (Fensterüberwachung oder Reihenfolge)- Gegenseitige Überwachung der Geschwindigkeits-Istwerte- Gegenseitige Überwachung der Weg-Istwerte- Sprungüberwachung bei der Erfassung des Weg-Istwertes- Wellenbruchüberwachung bei Anlagen mit beiden Gebern auf einer Welle- Endschalter aus der Wegerfassung (Übertreibschalter). Diese Überwachungsfunktionen sind per OP oder PC für Kanal A und Kanal B anlagenspezifischprüfbar ausgeführt. Gleichzeitig können Überwachungsfunktionen in Kanal A und/oder Kanal Bgebrückt werden. Dies führt zu einer Reduzierung der Maximalgeschwindigkeit des Förderhaspels. Hinweise:
Es wird empfohlen, bei der Errichtung und Inbetriebnahme der zur Genehmigung beantragtenGeschwindigkeitsüberwachungseinrichtung mit der Gruppenbezeichnung 8SM1493, dienachfolgend genannten Punkte a) bis i) zu beachten:
Bei den regelmäßigen Prüfungen der Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtunggemäß § 13 der BVOS vom 04.12.2003 ist die Prüfanweisung des Herstellers(s. Antragsunterlagen) zu beachten.
Vom Hersteller ist für den jeweiligen Anwendungsfall eine Prüfanweisung beizuliefern,die ggf. gesonderte, speziell auf die Förderanlage bezogene Prüfhinweise beinhaltet.
Beim Antrag auf Genehmigung einer Schachtförderanlage nach § 4 BVOS ist einevollständige Stückliste beizulegen, in der die verwendeten Baugruppen/Komponentender Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtung dokumentiert sind.
Bei der Errichtung und auch beim Betrieb der Geschwindigkeitsüberwachungs-einrichtung in einer Anlage sind die einschlägigen EMV-Richtlinien zu beachten.
Werden elektrische Schaltungen eingesetzt, bei denen die Funktionen, aber nicht dietechnischen Ausführungen durch die Bauartzulassung festgelegt sind, so sind bei derErrichtung dieser Schaltungen die Anforderungen gemäß TAS 3.8.7. zu beachten.
Im eingebauten Zustand müssen die zu der Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtunggehörenden Baugruppen und Komponenten hard- und softwaremäßig eindeutigidentifizierbar sein, z.B. bei der Hardware auf der Frontseite der Baugruppen.
Die in Betrieb befindlichen Baugruppen und Komponenten der Geschwindigkeitsüber-wachungseinrichtung dürfen bei der Instandhaltung oder bei der Wartung nur durchgeprüfte Originalteile des Herstellers ersetzt werden.
Nach dem Austauschen von Baugruppen oder Komponenten durch identische Bauteilesind mindestens die mit diesen Baugruppen oder Komponenten realisierten Funktionenauf ihre ordnungsgemäße Funktion hin zu prüfen.
Durch organisatorische Maßnahmen ist sicherzustellen, dass die in Betrieb befindlichenanlagenunabhängigen Softwareteile (Programme und zugehörige Dokumente sowieDaten) bei der Wartung und bei der Übertragung der Programme ggf. nach demAustausch von Baugruppen nicht durch ungeprüfte Softwareteile ersetzt werdenkönnen.
Die beim Einsatz an Anlagen gemäß § 1 BVOS erforderlichen Änderungen und Erweiterungender Programme der eingesetzten Prozessorsysteme, die nicht eine Änderung der Bauartzulassungerfordern, dürfen nur nach Rücksprache und mit Zustimmung der Abteilung 8 Bergbau undEnergie in NRW sowie der die Vorprüfung zur Genehmigung durchführenden Prüfstelle,der DMT GmbH, Fachstelle für Sicherheit - Seilprüfstelle, vorgenommen werden. Im Rahmendes Genehmigungsverfahrens nach § 4 der BVOS ist die jeweilige Variante der Geschwindigkeits-überwachungseinrichtung anzugeben und zu dokumentieren.
Der vorliegende Prüfbericht Nr. P04-00358, DMT-SPS/Br vom 22.06.2004 darf ohne schriftlicheGenehmigung der DMT GmbH, Fachstelle für Sicherheit - Seilprüfstelle, nicht auszugsweisevervielfältigt werden.
1.Ergänzung der Geschwindigkeitsüberwachung vom 24.01.2005 (N1)Bei sonst unveränderter Bauweise der Geschwindigkeitsüberwachungeinrichtung vom Typ8SM 1493 können wahlweise eigensichere Schachtmagnetschalter zur berührungslosenPositionserfassung und Endlagenüberwachung verwendet werden.
Diese Genehmigung ist jederzeit widerruflich; sie kann entschädigungslos zurückgezogen werden,wenn die in den Verkehr gebrachten Betriebsmittel nicht der Genehmigung zugrunde liegendenAusführungen entsprechen.
2.Ergänzung der Geschwindigkeitsüberwachung vom 22.09.2005 (N2)
Bei sonst unveränderter Bauweise der Geschwindigkeitsüberwachungeinrichtung vom Typ8SM 1493 können wahlweise eigensichere Schachtmagnetschalter zur berührungslosenPositionserfassung und Endlagenüberwachung verwendet werden.
Diese Genehmigung ist jederzeit widerruflich; sie kann entschädigungslos zurückgezogenwerden, wenn die in den Verkehr gebrachten Betriebsmittel nicht der Genehmigung zugrunde liegenden Ausführungen entsprechen.
3.Ergänzung der Geschwindigkeitsüberwachung vom 25.10.2011 (N3)
Zur Berechnung der realen Teufe und der realen Fördermittelgeschwindigkeit (in Abhängigkeitder Trommel und Seilgeometrie) an Trommelanlagen ohne Seilscheibe darf die implementierteSoftware in beiden Steuerungen um die Bausteine FB 47 (Korrektur der Teufe) und FB 48(Korrektur der Fördergeschwindigkeit) ergänzt werden.
Darüber hinaus dürfen die im Genehmigungsantrag angegebene Software- Bausteine in derangepassten/ergänzten Version verwendet werden.

References: § 1
 § 4
 § 4
 § 13
 § 4
 § 1
 § 4