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Krananlagen
dienen bekanntermaßen
zum Umschlagen von Gütern,
wobei Containerkrananlagen zum Bewegen großer, in der Regel zwischen
20' und 45' (Fuß) großen Containern
dienen. Solche Containerkrananlagen kommen beispielsweise zum Be-
und Entladen von Schiffen oder Eisenbahnwagons etc. zum Einsatz.
Eine solche Kranlage weist in der Regel eine horizontal verfahrbare
Katze auf, an der ein Lastaufnahmemittel, also beispielsweise ein Container-Spreader
hängt, über welches
die zu bewegende Last gegriffen wird. Mit dem Betrieb der Krananlage
bzw. dem Bewegen der Last, die vornehmlich bei Containern einerseits
sehr große
Abmessungen, zum anderen bis zu mehreren Tonnen schwer sein kann,
ist ein Gefährdungspotential
sowohl für
die Krananlage bedienende oder dort arbeitende Personen als auch
für die
Umgebung gegeben. Infolgedessen sind eine Reihe sicherheitstechnischer
Einrichtungen an der Krananlage vorgesehen, die es einer speicherprogrammierbaren
Steuerungseinrichtung, die die Krananlage steuert, ermöglichen eine
sicherheitsrelevante Abschaltung im Bedarfsfall durchzuführen. Zu
nennen sind beispielsweise sicherheitsrelevante Abschaltungen wie
Not-Aus, Not-Halt, die Not-Endschalterüberwachung, die Vorendschalteüberwachung
oder aber Überlast-
oder Überdrehzahlüberwachungen.
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Aus
der Druckschrift
DE
196 12 423 A1 ist ein Steuer- und Sicherheitssystem für Krananlagen bekannt,
bei dem neben der eigentlichen Steuerung als Sicherheitsstromkreise
zwei speicherprogrammierbare Steuerungen mit einem redundanten Bussystem
vorgesehen sind. Dabei ist die eine speicherprogrammierbare Steuerung
vorzugsweise sowohl zur Steuerung als auch teilweise für die Sicherheitsstromkreise
vorgesehen, während
die andere ausschließlich
für die
Sicherheitsstromkreise verwendet wird.
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Die
DE 42 35 716 A1 beschreibt
ein Regelungs-Überwachungssystem
für eine
Seilförderanlage,
wobei zur Vermeidung einer Anregung von Schwingungen der bewegten
Massen von Seil und Last durch Geschwindigkeitsänderungen der Last, durch Drehzahländerungen
der Antriebsmaschine oder bei mechanischen Notbremsungen die Sollwerte
der als Führungsgrößenregelung
ausgebildeten Regelung dem Längs-Schwingungsverhalten
des Systems oder einer seiner Hauptkomponenten angepasst wird.
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Eine Überwachungseinheit
zur Fehlererkennung und Fehlerunterdrückung in Steuerungseinrichtungen
ist in der
DE 199
13 279 A1 beschrieben. Die Überwachungseinheit erhält ein autarkes
Programm, das lediglich die Sicherheitsfunktionen der Anlage, der
Maschine oder des Prozesses überwacht.
Damit wird eine fast vollständige
Trennung zwischen Steuerfunktionen und Sicherheitsfunktionen ermöglicht.
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In
der
DE 43 12 305 A1 ist
schließlich
eine sicherheitsgerichtete speicherprogrammierbare Steuerung beschrieben,
die als Ergänzung
spezielle sicherheitsgerichtete Geräte für die Ein- und Ausgabe und
sicherheitsgerichtete Programm-Module aufweist, die eine redundante Überwachung
der sicherheitsgerichteten Geräte
und eine Eigenüberwachung der
Zentraleinheit vornehmen.
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Wenngleich
bei bekannten Krananlagen hierdurch ein beachtliches Maß an Betriebssicherheit gewährleistet
ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für eine Krananlage
anzugeben, die diesbezüglich
noch weiter verbessert ist.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist eine Steuerung für eine Kranlage, insbesondere
einen Containerkran, zum Bewegen einer Last, insbesondere eines
Containers vorgesehen,
- – mit einer ersten speicherprogrammierbaren Steuerungseinrichtung,
der im Bedarfsfall zu einem sicherheitsrelevanten Steuerungszugriff
auf ein oder mehrere elektrische o der elektromechanische Betriebselemente
führende
Signale gegeben werden, und
- – mit
einer zweiten speicherprogrammierbaren Steuerungseinrichtung, die
zum zumindest teilweisen Überwachen
des Steuerungsbetriebs der ersten Steuerungseinrichtung auf Basis
ihr gegebener sicherheitsrelevanter Signale derart ausgebildet ist,
dass über
sie im Bedarfsfall bei unzureichendem sicherheitsrelevantem Steuerungszugriff
seitens der ersten Steuerungseinrichtung ein eigener Steuerungszugriff
auf ein Betriebselement erfolgt,
- – die
sich dadurch auszeichnet, dass die erste Steuerungseinrichtung zur
Durchführung
einer Plausibilitätsprüfung der
der zweiten Steuerungseinrichtung gegebenen Signale auf Basis der
ihr vorliegenden Signale ausgebildet ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Steuerung
für eine
Krananlage erfolgt die gesamte Steuerung des Krans über die
erste speicherprogrammierbare Steuerungseinrichtung. Diese ist auch
für sicherheitsrelevante
Steuerungseingriffe, also beispielsweise zur Durchführung eines
Not-Halts oder dergleichen ausgebildet, wenn ein solcher auf Basis
ihr gegebener Signale nötig
ist. Für
sicherheitsrelevante Abschaltungen ist zusätzlich erfindungsgemäß eine zweite speicherprogrammierbare
Steuerungseinrichtung vorgesehen, die die erste Steuerungseinrichtung
im Hinblick auf deren Steuerungszugriff im Falle einer sicherheitsrelevanten
Abschaltung überwacht.
Die zweite Steuerungseinrichtung kontrolliert also, ob die erste
Steuerungseinrichtung bei einem seitens der zweiten Steuerungseinrichtung
erkannten sicherheitsrelevanten Abschaltfall richtig reagiert und
die erforderliche Abschaltung ansteuert. Falls dem nicht so ist
greift die zweite Steuerungseinrichtung ein, um die Abschaltung
des oder der betroffenen Betriebselemente vorzunehmen. Der Fall,
dass die erste Steuerungseinrichtung nicht reagiert, kann beispielsweise dann
gegeben sein, wenn der ersten Steuerungseinrichtung aus welchem
Grund auch immer keine oder falsche Signale gegeben werden, ein
Fehler seitens der ersten Steuerungseinrichtung selbst vorliegt
etc.
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In
der zweiten Steuerungseinrichtung werden zweckmäßigerweise lediglich sicherheitsrelevante
Signale eingelesen, die für
das Erkennen und gegebenenfalls Durchführen des sicherheitsrelevanten
Steuerungszugriffs auf ein oder mehrere Betriebselemente im jeweiligen
Sicherheitsfall relevant sind, da die zweite Steuerungseinrichtung
nicht zum allgemeinen Steuern der Krananlage dient, sondern lediglich
zu Sicherheits- und Überwachungszwecken
der ersten Steuerungseinrichtung vorgesehen ist.
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Insgesamt
bietet die erfindungsgemäß realisierte Überwachung
ein Höchstmaß an Sicherheit, da
hierdurch in jedem Fall ein Steuerungszugriff im Bedarfsfall gewährleistet
ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die erste Steuerungseinrichtung zur Durchführung einer Plausibilitätsprüfung der
der zweiten Steuerungseinrichtung gegebenen Signale auf Basis der
ihr vorliegenden Signale ausgebildet ist. Demgemäß erfolgt neben der Überwachung
der ersten Steuerungseinrichtung durch die zweite Steuerungseinrichtung auch
eine Überwachung
der zweiten Steuerungseinrichtung durch die erste. Es erfolgt quasi
eine Gegenkontrolle dahingehend, ob der zweiten Steuerungseinrichtung
sicherheitsrelevante Signale gegeben werden, die plausibel und kongruent
mit der ersten Steuerungseinrichtung gegebenen Signalen sind, auf Basis
welcher die erste Steuerungseinrichtung eine etwaige Sicherheitsabschaltung
erkennen würde. Das
heißt,
es wird hierdurch kontinuierlich überprüft, ob die zweite Steuerungseinrichtung überhaupt
im Stande ist, eine Sicherheitsabschaltung korrekt zu erkennen.
Denn es kann der Fall auftreten, dass auch der zweiten Steuerungseinrichtung
fehlerhafte sicherheitsrelevante Signale gegeben werden und so folglich
eine tatsächlich
nicht vorhandene Sicherheitsabschaltung erkannt wird. Wenn seitens
der ersten Steuerungseinrichtung, an der die „korrekten" Signale anliegen, keine Sicherheitsabschaltung
erkannt wird, wird folglich die zweite Steuerungseinrichtung aktiv
und führt
einen sicherheitsrelevanten Steuerungszugriff auf ein Betriebsele ment
durch, der tatsächlich
jedoch nicht erforderlich ist, da kein Gefahrenfall vorliegt. Insgesamt
bietet diese erfindungsgemäße Ausgestaltung
eine gegenseitige Überwachungs-
und Kontrollmöglichkeit,
wodurch ein hohes Maß an
Anlagensicherheit gewährleistet
ist.
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Zweckmäßigerweise
ist die erste und/oder die zweite Steuerungseinrichtung für einen
verzögerten
möglichen
Steuerungszugriff ausgebildet. Dies ist zum einen deshalb zweckmäßig, als
mitunter die beiden Steuerungseinrichtungen mit unterschiedlichen Taktzyklen
arbeiten. Während
beispielsweise seitens der ersten Steuerungseinrichtung die Signalauswertung
in einem Zyklus von 40ms erfolgt und erst anschließend eine
Reaktion möglich
ist, arbeitet die zweite Steuerungseinrichtung mit einem Zyklus
von z. B. 6ms, sie arbeitet bei Erkennen eines sicherheitsrelevanten
Abschaltfalles der ersten Steuerungseinrichtung gegenüber also
vorauseilend. Das heißt,
sie würde
einen fehlenden Steuerungszugriff der ersten Steuerungseinrichtung
erkennen, der aber aufgrund des längeren Zyklus dieser Steuerungseinrichtung
noch gar nicht möglich
ist. Es würde
dann ein Steuerungszugriff über
die zweite Steuerungseinrichtung erfolgen, was aber nicht wünschenswert
ist. Durch die Verzögerung
wird dies vermieden, indem eben so lange verzögert wird, bis die erste Steuerungseinrichtung überhaupt
steuernd eingreifen kann. Zum anderen ist diese Verzögerung – vor allem wenn
eine solche bezüglich
beider Steuerungseinrichtungen vorgesehen ist – dahingehend zweckmäßig, als
betriebsrelevante Zustände
des zu betätigenden
Betriebselements oder anderer damit zusammenwirkender Betriebselemente
noch geändert
oder gesperrt werden können,
so beispielsweise Impulse der Stromrichter oder dergleichen.
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Um
die gegenseitige Kontrollmöglichkeit bzw.
insbesondere die beschriebene Plausibilitätsprüfung hinsichtlich der der zweiten
Steuerungseinrichtung gegebenen Signale zu gewährleisten ist es zweckmäßig, wenn
die erste und die zweite Steuerungseinrichtung miteinander in bidirektionaler
Kommunikationsver bindung stehen, das heißt es ist ein direkter Datenaustausch
möglich.
Beispielsweise kann im Rahmen der Plausibilitätsprüfung die erste Steuerungseinrichtung
die benötigten
Daten oder Signale von der zweiten Steuerungseinrichtung zyklisch
abfragen. Jedoch ist auch ein unidirektionaler Datenaustausch von
der zweiten zur ersten Steuerungseinrichtung möglich, wobei hier die zweite
Steuerungseinrichtung kontinuierlich und zyklisch ohne direkter
Anfrage die benötigten
Daten an die erste Steuerungseinrichtung überträgt.
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Wie
beschrieben ist die erste Steuerungseinrichtung zweckmäßigerweise
zur zyklischen Plausibilitätsprüfung ausgebildet,
wobei sich der Zyklus nach dem allgemeinen Arbeitszyklus der ersten
Steuerungseinrichtung richtet. Zweckmäßige Zykluszeiten liegen zwischen
10 ms und 80 ms, insbesondere zwischen 30 ms und 50 ms, und konkret
z. B. bei 40 ms.
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Um
zu vermeiden, dass ein sicherheitsrelevanter Steuerungszugriff deshalb
erfolgt, weil an beiden Steuerungseinrichtungen fehlerhafte Signale vorliegen,
die eine sicherheitsrelevante Gefahrensituation anzeigen, obwohl
eine solche tatsächlich nicht
vorliegt, ist es zweckmäßig, wenn
die erste und die zweite Steuerungseinrichtung zum Verarbeiten von
zumindest teilweise unterschiedlichen Signalen, die im Bedarfsfall
zum gleichen sicherheitsrelevanten Steuerungszugriff führen, ausgebildet
sind. Das heißt,
die Ermittlung eines etwaigen sicherheitsrelevanten Falles erfolgt
in der ersten und in der zweiten Steuerungseinrichtung zumindest
teilweise auf Basis unterschiedlicher Signale. Beispielsweise ist
es denkbar, zur Erfassung des Vorendschaltersignals und des Notendschaltersignals
der ersten Steuerungseinrichtung Wegimpulse der am Ausleger entlang
fahrenden Katze zu geben, wobei die erste Steuerungseinrichtung
den Vorend- und den Notendschalter über den über die Wegimpulse gegebenen Weg
softwaremäßig abbildet.
Das heißt,
dort wird anhand der Wegimpulse errechnet, wo die Katze ist und ob
beispielsweise gerade der Vorendschalter überfahren wurde. Der zweiten
Steuerungseinrichtung werden hingegen die Schaltersignale selbst
gegeben, das heißt
dort liegen „echte" Hardware-Signale an.
Ist nun beispielsweise der Vorendschalter defekt und gibt er bereits
ein Signal, bevor die Katze ihn überfahren
hat, so erkennt die zweite Steuerungseinrichtung zwar dieses fehlerhafte
Signal, was gegebenenfalls dann zu einem Steuerungszugriff führen würde. Aufgrund
der Plausibilitätsprüfung jedoch
erkennt die erste Steuerungseinrichtung ihrerseits, dass das gegebene
Vorendschaltersignal nicht plausibel ist und mit dem ihr gegebenen
Wegimpuls nicht übereinstimmt
und sperrt infolgedessen die zweite Steuerungseinrichtung.
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Dabei
kann die erste Steuerungseinrichtung im Rahmen der Plausibilitätsprüfung zur
parallelen Funktionsprüfung
eines ein sicherheitsrelevantes Signal an die zweite Steuerungseinrichtung
liefernden Betriebselements und zur gegebenenfalls nötigen Ausgabe
einer Fehlermeldung ausgebildet sein. Im Rahmen der Überwachung
der zweiten Steuerungseinrichtung durch die erste Steuerungseinrichtung wird
beispielsweise um den Signalgabepunkt vorteilhaft ein Toleranzbereich
gelegt, innerhalb welchem das Signal anliegen muss. Da die erste
Steuerungseinrichtung aufgrund des Wegbezugs weiß, wann beispielsweise der
Vorendschalter überfahren
wurde, muss das Vorendschaltersignal innerhalb des Toleranzbereichs
an der zweiten Steuerungseinrichtung anliegen. Falls dem nicht so
ist wird dies als Fehler des Vorendschalters erkannt, unabhängig davon,
ob überhaupt
ein Sicherheitsfall vorliegt, da das Vorendschaltersignal aufgrund
des möglichen
Schalterdefekts entweder nicht oder viel zu spät gegeben wird, verglichen
mit der in der ersten Steuerungseinrichtung erkannten Ist-Position bzw. der
Lage des Schalters. Der erfasste Fehler wird beispielsweise dem Kranführer angezeigt.
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Zur
weiteren Erhöhung
der Sicherheit im Hinblick darauf, ob eine oder die beiden Steuerungseinrichtungen überhaupt
funktionstüchtig
sind, kann vorgesehen sein, dass die erste und/oder die zweite Steuerungseinrichtung
zum Simulieren ei nes einen Steuerungszugriff seitens der zweiten
und/oder der ersten Steuerungseinrichtung auslösender Signale und zum Prüfen der
Reaktion der zweiten und/oder der ersten Steuerungseinrichtung als
Funktionstest beim Einschalten der Krananlage ausgebildet ist. Dies
ermöglicht
es, etwaige Defekte in einer oder beiden Steuerungseinrichtungen
zu erkennen. Man simuliert quasi einen Notfall und prüft, ob die
jeweilige Steuerungseinrichtung geschaltet hätte. Falls dem so ist wird
der normale Steuerungsbetrieb fortgesetzt.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im
Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel
sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Prinzipskizze einer Krananlage mit einer erfindungsgemäßen Steuerung,
und
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2 eine
Prinzipskizze zur Darstellung der Arbeitsweisen der Steuerungseinrichtungen.
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1 zeigt
eine Krananlage 1 in Form eines Containerkrans, der im
Ausführungsbeispiel
zum Be- und Entladen eines Schiffs 2 ausgebildet ist. Der Containerkran
ist entlang einer Kaimauer 3 verfahrbar. Am Krangestell 4 ist
ein Ausleger 5 vorgesehen, an dem eine Katze 6 verfahrbar
ist, siehe Doppelpfeil A. An der Katze 6 ist über geeignete
Hubseile 7 ein Container-Spreader 8 angeordnet,
der vertikal bewegt werden kann, siehe Doppelpfeil B, und über den ein
Container 9 auf das Schiff 2 oder vom Schiff 2 geladen
werden kann.
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Der
Betrieb der Krananlage insgesamt wird über eine erste speicherprogrammierbare
Steuerungseinrichtung 10 gesteuert. Hierzu gibt die Steuerungseinrichtung 10 entsprechende
Steuerbefehle an entsprechende Betriebselemente des Krans, beispielsweise
an das Fahrwerk der Katze 6, an das Hubwerk etc., und sie
empfängt
entsprechende Signale von Betriebselementen oder sonstigen signalgebenden
Anlagenelementen, in Abhängig keit
welcher die Steuerung erfolgt, wobei diese bidirektionale Kommunikation
durch den Doppelpfeil C dargestellt ist.
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Weiterhin
ist eine zweite speicherprogrammierbare Steuerungseinrichtung 11 vorgesehen,
die im gezeigten Beispiel bidirektional mit der ersten Steuerungseinrichtung 10 kommuniziert
(s. Doppelpfeil D), und die zum Überwachen
der ersten Steuerungseinrichtung 10 und zur Durchführung eines
sicherheitsrelevanten Steuerungszugriffs auf ein oder mehrere Betriebselemente
dann vorgesehen ist, wenn die Steuerungseinrichtung 10 dies
nicht vornimmt und ausfällt.
Hierzu werden der zweiten Steuerungseinrichtung sicherheitsrelevante
Signale von Betriebselementen oder sonstigen signalgebenden Elementen
des Krans gegeben. Die zweite Steuerungseinrichtung 11 ist
ihrerseits in der Lage entsprechende Steuerungssignale an ein abzuschaltendes oder
sonst wie zu steuerndes Betriebselement zu geben, wie durch den
Doppelpfeil E dargestellt ist.
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2 zeigt
in Form einer Prinzipskizze das erfindungsgemäße Zusammenwirken der Steuerungseinrichtungen.
Beschrieben wird das Beispiel der Überwachung eines Vorendschalters,
der an einer endseitigen Position am freien Ende des Auslegers 5 vorgesehen
ist. Beim Überfahren
dieses Vorendschalters zur Wasserseite hin muss über die erste Steuerungseinrichtung 10 die
Geschwindigkeit um ein vorbestimmtes Maß heruntergeregelt werden, beispielsweise
auf eine vorgegebene Geschwindigkeit die 70% der maximalen Geschwindigkeit
beträgt.
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Zum
Erkennen, wann die Katze 6 den Vorendschalter überfährt, ist
an der Katze ein Wegsensor mit einem Winkelcodierer 12 vorgesehen,
der kontinuierlich ein Wegsignal S1 an die
erste Steuerungseinrichtung 10 gibt. Hierüber kann
die erste Steuerungseinrichtung 10 die Ist-Position der
Katze 6 am Ausleger 5 erfassen und, nachdem ihr
die Ist-Position des Vorendschalters am Ausleger 5 bekannt ist,
erkennen, wann dieser von der Katze 6 überfahren wird. Stellt sie
dies fest so steuert sie beispielsweise einen Stromrichter 13 an, über den
ein Motor 14 des Katzfahrwerks betrieben wird, so dass
die Geschwindigkeit heruntergeregelt wird.
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Die
zweite Steuerungseinrichtung 11 überwacht die erste Steuerungseinrichtung 10,
wie durch den Doppelpfeil D angedeutet ist. Sie kann so erkennen,
ob die erste Steuerungseinrichtung 10 korrekt arbeitet,
da im Normalfall auch die zweite Steuerungseinrichtung 11 das Überfahren
des Vorendschalters erkannt hat und weiß, dass die Geschwindigkeit
heruntergeregelt werden muss.
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Damit
die zweite Steuerungseinrichtung das Überfahren des Endschalters
erkennen kann wird ihr zum einen das eigentliche Vorendschalter-Signal
E gegeben. Liegt das Signal E an, so befindet sich die Katze 6 noch
vor dem Endschalter, öffnet
dieser und liegt das Signal E nicht mehr an, so wurde der Vorendschalter 15 überfahren.
Zusätzlich
wird ihr das Wegsignal S2 eines Impulsgebers 16 gegeben,
anhand welchem die zweite Steuerungseinrichtung durch Bildung der
Zeitableitung ds/dt die Geschwindigkeit der Katze ermitteln kann.
Die zweite Steuerungseinrichtung 11 kann also überprüfen, ob
die erste Steuerungseinrichtung die Geschwindigkeit korrekt bei Überfahren
des Vorendschalters 15 heruntergeregelt hat oder nicht.
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Sofern
dem so ist erfolgt kein Steuerungseingriff seitens der zweiten Steuerungseinrichtung 11 am
Stromrichter 13. Sollte jedoch die erste Steuerungseinrichtung 10 aus
welchen Gründen
auch immer – sei
es dass beispielsweise der Winkelcodierer 12 defekt ist
oder falsche Signale liefert, oder dass ein Fehler in der ersten
Steuerungseinrichtung 10 selbst vorliegt – die Geschwindigkeit
nicht reduzieren, was darauf zurückzuführen ist,
dass sie beispielsweise das Überfahren
des Vorendschalters 15 nicht erkennt, so wird dieser Fehler
von der zweiten Steuerungseinrichtung 11 erkannt, die dann – wie durch
den gestrichelten Pfeil dargestellt ist – auf den Stromrichter 13 zugreift.
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Um
zu vermeiden, dass die Überwachungsfunktion
der zweiten Steuerungseinrichtung 11 fehlerhaft ist bzw.
auf fehlerhaften Eingangsdaten, nämlich dem Vorendschalter-Signal
E und dem Wegsignal S2 beruht, überwacht
nun die erste Steuerungseinrichtung 10 ihrerseits die zweite
Steuerungseinrichtung 11 dahingehend, ob die anliegenden
Signale plausibel sind und mit dem Erfassungsergebnis seitens der
ersten Steuerungseinrichtung 10 korrespondieren.
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Im
Rahmen dieser Plausibilitätsprüfung überprüft die erste
Steuerungseinrichtung zunächst, ob
das Signal S1 angibt, dass der Vorendschalter 15 tatsächlich überfahren
wurde. Wenn dem so ist wird überprüft, ob das
Vorendschalter-Signal E = 0 ist, das heißt, dass dieses also nicht
mehr an der zweiten Steuerungseinrichtung 11 anliegt und
der Vorendschalter tatsächlich
geöffnet
hat. Ferner wird überprüft, ob das
an der zweiten Steuerungseinrichtung 11 anliegende Wegsignal
S2 dem an der ersten Steuerungseinrichtung 10 anliegenden
Wegsignal S1 oder der momentanen Ist-Geschwindigkeit
entspricht oder damit korrespondiert. Wenn dem so ist erkennt die erste
Steuerungseinrichtung 10, dass der zweiten Steuerungseinrichtung 11 korrekte
Signale gegeben werden und mithin an beiden Steuerungseinrichtungen
quasi die gleiche Ausgangsbasis zur Entscheidung vorhanden ist.
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Wie 2 zeigt
werden hierzu von der zweiten Steuerungseinrichtung 11 die
Signale E und S2 an die erste Steuerungseinrichtung übertragen,
was entweder automatisch und zyklisch oder auf Anfrage von der ersten
Steuerungseinrichtung 10 erfolgen kann. Es ist hier ein
bidirektionaler Datenaustausch realisiert. Die Arbeits- und damit
die Überwachungszyklen
beider Steuerungseinrichtungen können
gleich oder unterschiedlich sein. Da die erste Steuerungseinrichtung 10 der
gesamten Steuerung der Krananlage dient wird sie in der Regel längere Zyklen
von z. B. 40ms haben, während
die zweite Steuerungseinrichtung 11, die lediglich der Überwachung
der ers ten Steuerungseinrichtung 10 und zum gegebenenfalls erforderlichen
Steuerungseingriff dient, und der ausschließlich sicherheitsrelevante
Signale, also nicht sämtliche
Signale wie der ersten Steuerungseinrichtung 10 gegeben
werden, beispielsweise mit einem Zyklus von 6ms arbeitet. Wird beim Überfahren
des Vorendschalters eine zu hohe Geschwindigkeit durch die zweite
Steuerungseinrichtung 11 festgestellt, so wird unverzüglich über ein
zweites Stellglied (hier z. B. ein Schütz während die Steuerungseinrichtung 10 den
Umrichter/Stromrichter steuert) der Antrieb abgeschaltet.
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Auf
der anderen Seite kann die erste Steuerungseinrichtung 10 durch
die kontinuierliche Überwachung
der der zweiten Steuerungseinrichtung 11 gegebenen, in
der Regel von den eigentlichen Sensoren etc. abgenommenen Signale
erfassen, ob dort ein Defekt vorliegt. Fällt beispielsweise das Vorendschalter-Signal E in einem
Auslegebereich deutlich vor dem Vorendschalter ab, so wird dies
im Rahmen der kontinuierlichen Plausibilitätsprüfung erkannt, als Fehler des
Vorendschalters 15 erfasst und beispielsweise als Fehlermeldung
ausgegeben.
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2 beschreibt
lediglich ein Ausführungsbeispiel.
Weitere sicherheitsrelevante Abschaltungen sind z. B. Not-Aus, Not-Halt, die Notendschalterüberwachung,
die Überlast-
und Schlaffseilüberwachung der
Hubwerke, die Überlast-
und Schlaffseilüberwachung
der Einziehwerke, die Überdrehzahlüberwachung
der Hub- und Einziehwerke, der Kollisionsschutz zwischen Katze bzw.
Last- und Drittgegenständen,
sowie der Personenschutz. Natürlich
besteht auch die Möglichkeit,
dass die beiden Steuerungseinrichtungen nicht nur auf ein Betriebselement,
wie hier den Umrichter 13 zugreifen, sondern auf mehrere,
wenn mehrere Betriebselemente abhängig vom jeweils erkannten
Sicherheitsfall zu betätigen
sind. Dies ist zweckmäßig um zu
vermeiden, dass ein Fehler im Betriebselement zu Problemen führt. Beispielsweise
kann die Steuerungseinrichtung 10 so auf den Um- oder Stromrichter
zugreifen, die Steuerungseinrichtung 11 auf ein dem Um-
oder Stromrich ter zugeordneten Schütz. Hat nun der Um- oder Stromrichter
einen internen Fehler, so kann er trotz korrekter Funktion der Steuerungseinrichtung 10 (z.
B. Reduktion eines Sollwerts etc.) dem nicht folgen. Bei Erkennung
des Fehlers kann über
die zweite Steuerungseinrichtung der Sicherheitsabschaltung über das
Schütz
erfolgen.