Suchen

Sicherheitssteuerung Sicherheit im Hafen: Krane sicher und effizient überwachen

Autor / Redakteur: Konrad Bockholt, Udo Kramer* / Reinhard Kluger

In Hafenanlagen ist Sicherheit, genauso wie in der Industrielogistik, oberstes Gebot. Positionen und Geschwindigkeiten sind sicher zu überwachen, Zugangsberechtigungen zu überwachen. Im Ostseehafen Wismar sorgt ein Automatisierungssystem mit einer sicheren Steuerung und entsprechender Peripherie dafür, dass alles wie am Schnürchen klappt.

Firmen zum Thema

Das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz steuert und überwacht im Hafen Wismar einen so genannten Portalwippkran.
Das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz steuert und überwacht im Hafen Wismar einen so genannten Portalwippkran.
(Pilz)

Krane sind in den unterschiedlichsten Branchen und Industriezweigen im Einsatz. Vor allem Hafen- und Werftkrane müssen sicher und zuverlässig sein und dabei höchste Verfügbarkeit garantieren. Denn die Produktivität eines Umschlagshafens unterliegt prinzipiell denselben Gesetzmäßigkeiten wie diejenige moderner Industrielogistik. Für die Modernisierung des Portaldrehwippkrans im Seehafen Wismar wurde deshalb auf bewährte Industrieautomatisierung zurückgegriffen: Das Automatisierungssystem PSS 4000 sorgt im Ostseehafen für eine sichere Bereichsüberwachung an Verladekranen.

Bildergalerie

Die Modernisierung von Kranen und Förderanlagen ist das Kerngeschäftsfeld der bif GmbH mit Sitz in Wismar und weiterem Standort in Hamburg. Dabei setzt bif auf innovative Antriebs- und Steuerungstechnik, um so sicherzustellen, dass Hebezeuge mit höchster Verfügbarkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit ihre Aufgaben erfüllen können, gleich ob im professionellen Hafenumschlag oder für präzise Werft- und Montagearbeiten

Diagnosesystem zum schnellen Suchen und Beheben von Fehlern

Ziel der Modernisierung des Hafenkranes war eine elektronische und somit verschleißfreie Lösung, die die Position und die Geschwindigkeit der Winden und der aufgenommenen Lasten am Kran sicher steuern und überwachen kann. Die bis dato eingesetzte konventionelle Antriebstechnik wurde durch eine Standardsteuerung gesteuert, die die Bewegungen eingrenzte. Zudem war diese Lösung nach der gültigen Maschinenrichtlinie nicht sicher.

Für den Stördienst des Hafens sollte zudem ein Diagnosesystem entwickelt werden, mit dem zum einen die Fehlersuche und -behebung schnell und effizient erfolgt. Zum anderen sollte die Wahl verschiedener Betriebsarten wie die UVV-Prüfung, der Seilwechsel oder der Notbetrieb nur für autorisiertes Personal möglich sein.

Entschieden hat sich b i f für das „sichere elektronische Nockenschaltwerk“ von Pilz, das konventionelle mechanische Nocken komplett ersetzt.

Sichere Geschwindigkeit und Position der Kranlast

Der Portaldrehwippkran in Wismar hat im Wesentlichen drei zu überwachende Achsen: Das Greiferhubwerk mit den Achsen für das Halte- und das Schließwerk und das mit einer Zahnstange betriebene Wippwerk. Jeder Achse ist jeweils ein Drehgeber PSENenco an der Motorwelle und einer an der Abtriebswelle des zugeordneten Getriebes zugewiesen.

Die sichere Steuerung PSS universal PLC im Automatisierungssystem PSS 4000 überwacht in Verbindung mit beiden Drehgebern PSENenco die Position sowie die Geschwindigkeit des Antriebs. Darüber hinaus werden die Informationen des Drehgebers an der Motorwelle für die Drehzahlregelung des Antriebs und zur Ermittlung der elektronischen Endschalter genutzt.

Eine Komplettlösung für die Praxis

Durch den Einsatz der Komplettlösung aus Steuerung und Drehgebern – also dem Automatisierungssystem PSS 4000 – in Kombination mit den Drehgebern PSENenco lassen sich je Achse Sicherheitsfunktionen wie „Fliehkraftschalter“, „Sicherer Halt“, „Endlagenbegrenzungen“ aber auch „Sicheres Anfahren“, „Sichere Wahl der Betriebsart“ und „Sicherer Notbetrieb“ generieren. Auch die „Absolute Position“, die „Differenzposition für Halte- und Schließseil“ sowie „Elektronisch einstellbare Endlagen“ sind sichere Funktionen, die mit der Komplettlösung umgesetzt werden können.

Elektronisches Nockenschaltwerk bringt Plus an Sicherheit

Die Information über die Nockenposition wird vom Drehgeber PSENenco digital an das Anwenderprogramm der Steuerung übergeben, in einem speziellen Software-Baustein verarbeitet und an die Steuerung übergeben. Sollten gleich welche Regelungsvorgaben an Position oder Geschwindigkeit in irgendeiner Weise abweichen, dann würde im Fehlerfall die Achse gestoppt und der Kran bliebe stehen.

In Kombination mit dem Automatisierungssystem PSS 4000 – den Steuerungen PSSuniversal PLC und den entsprechenden Software-Bausteinen – übernehmen hier die beiden eingesetzten Standard-Drehgeber PSENenco auch die sichere Positionserfassung.

PSENenco ist eigentlich ein Standardgeber – jedoch erreicht das System „sicheres elektronisches Nockenschaltwerk“ durch die Kombination mit dem Automatisierungssystem PSS 4000 Sicherheitslevel SIL CL 3 bzw. PL e. Die durch den TÜV abgenommene Lösung kann vom Anwender als „fertige“ Lösung eingesetzt werden. „Das hat uns unter dem Strich Kosten gespart und unseren Aufwand für das Engineering reduziert“, bringt Konrad Bockholt, Geschäftsführer b i f GmbH, den Nutzen der Komplettlösung auf den Punkt.

(ID:42346674)