Steuerungen von Seilbahnen

[Lagorce]

Besten Dank für das Bildmaterial.

@Seilbahner:
Interessant, dass in derselben Bahnsteuerung sowohl die Siemen Simatic S7-400 sowie S7-300 im selben Schrank zum Einsatz kommen. Gibt es da eine Art logische Aufteilung der Funktionalitäten? Wie z.B. für die Garagierung und die eingentliche Bahnsteuerung od. wird z.B. die Gegensation nur durch dezentral I/Os bedient (gängiger wäre wohl umlenkstationsseitig eine lokale Normal-SPS ggf. zusammen mit einer lokalen Sicherheits-SPS).

Ich vermute, dass die S5-65F Sicherheits-SPS eingesetzt wurde weil zum Entwicklungszeitpunkt dieser Steuerung die S7-300F noch nicht verfügbar was oder von den Behörden (od. TUeV?) noch nicht für diese Anwendung zugelassen worden war. Ansonsten wäre ein homogener S7 Aufbau logischer es sei dann eine strikt diversitärer Hardwaraufbau sei verlangt.

Korrektur: Die SITOP Power Schaltnetzeile sind zwar bereits neuerer Bauart.

Das Gesamtzerscheinungsbild ist sehr positiv. Saubere Arbeit wie bei namhaften deutschen und schweizerischen Steuerungshersteller üblich.

Gab es besondere Einbauplatzprobleme, da es sich ja um den Erstatz einer bestehenden Steuerung handelt? Ich frage, denn die Benützung von Schrankseitenwänden als Aufbauflächen ist nicht so praktisch für die Wartung.

Die MMI (Mensch-Maschine Interface, HMI auf English) Anlagenbilder finde ich gut, zweckmässig und übersichtlich. Ohne dekorativen Schnick-Schnack wie man ihn z.T. beil lateinischen od. U.S. Steuerungshersteller findet. Inbes. 3D-Bilder mit Schattierungen, schwer lesbare Serif-Schriften (meist zudem noch gemischt) und dann Ganze noch in wilden unlogischen Farben ist so mühsam. Also Hut ab vor Siemens, die da was traditionell-funktionelles programmiert haben.

Kleine Frage: Ist die rote Dose oberhalb der S5-95F eine Hupe oder ein Brandmelder (Brandmelder würde man zwar eher in der Mitte der Schrankdaches anbringen)?

Ist der Siemens Simovert Masterdrive VC FU (längliches Blockgehäuse mit weisser Front) für sowas wie den Stationsförderer?

Für technisch weiter interessierte: Der Stromrichter für den Gleichstromhauptantrieb ist der längliche Block mit der 7-Segment LED Anzeigel in der Mitte (Siemens Simoreg DC Master). Stromtichter sind im Vgl. zu FU wesentlich kompakter (als Vergleich, ein ABB Gerät für 5000 [A] Ankerstrom belegt lediglich ein Feld, jedoch Drosseln usw. getrennt).

Unterhalb der Kondensatoren ist eine Verteilung ersichtlich mit 3 NHS Abgängen. Die Blöcke mit dem schwarzem Hebel sind die jewiligen elektrischen Sicherungsüberwchungen (sieht aus wie Rittal kann aber auch was anderes sein). Links ist der 3-polige Sammelschieneinspeisblock (genau gesagt 3 mal 1-polig).

Was die Dose links ist kann ich nicht recht sehen.

Hat es in Deiner Steuerung noch zahlreiche spezialiserte Funktionsmodule, wie z.B. zur Impulverlängerung, Analog-Skalierung, f/U-Konvertierung und Analoggrenzwertüberwachung usw. oder wird dies durch die verschiedenen SPS gehandhabt?

Bzgl. Notantrieb: Gehe ich richtig davon aus, dass trotz Doppelsteureung, die Bahn ohne Zuhilfenahme der programmierbaren Steureungen evakuirt werden kann, wie es sonst üblich ist?

Welches System wird bei dieser Anlage zur Fehlerortung entlang der Strecken (Stützenlokalisation) eingestzt? Wie genau ist die Ortung bei einem Bruchstabbruch?

Eingentlich würde mich eine frontseitige Nahaufnahme des FUA Racks interessieren.


@ATV:
Von etwa welchem Jahrgang stammt die Steuerung mit LED FBM-Anzeige?

An die BBC Procontic kann ich mich noch vague erinneren, habe jedoch keine grosse Erahrung mit denen.

Leider ist dieser SPS-Aufbau mit dem robusten Aufbau in 19" Baugruppenträger und Europa- od. Doppeleuropakarten und rückseitigen Prozessignalanschlüssen nicht mehr verbreitet ausgenommen im Prozessbereich.
Frühar gab's z.B. die Bosch SPS CL-400 (robuster Aufbau, jedoch Frontverdrahtet), Philips Prozesssteuerungen, DAP I/Os sowie diverse I/Os Boards für VMEbus. Z.T. verfügte man über 64 Digitaleingänge pro 4 od. 5TE (20 od. 25 mm Breite) Doppeleuropakarten was eine sehr hohe I/O-Dichte erlaubt. Schwenkrahmen bzw. rückseitigen Zugang waren jedoch Bedingung, da die Prozesssignalverdrahtung von hinten erfolgte. Ältere Prozessleit- sowie Frenwirksysteme system wie z.B. Mauell, Rittmeyer, Sprecher & Schuh usw. sind ähnlich aufgebaut, werden jedoch zunehmend durch grosse SPS-Verbunde wie die S7-400 ersetzt.

 

[Lagorce]

I.d.R. errechnet eine SPS den Geschwindigkeitssollwert, der dann mittels Analogausgang 0-10 [V] (evtl. 4-20 [mA] jedoch nicht +/- 10 [V] wie im Servoantriebsbereich üblich) und zusätzlichem digitalen Drehrichtungsvorgabesignal den FU oder Stromrichter ansteuert.
Zusätzlich erfolgt noch eine getrennte Hardwaregerätfreigabe und in gewissen Fällen zusätzlich noch eine Zündsteuerfreibage mittels Hardwaredigitalsignale (meist 24 [V] DC über Sicherheits-SPS-Digitalausgänge bzw. Relaissteuerungsteil).

Bei modernen Steuerungen kommuniziert der FU od. Stromrichter zudem mit der Steuerung über Feldbus (Profibus, CAN-Bus, im Servobereich SERCOS usw.), was die Diagnose erleichtert. In zahlreichen Industrieanwendungen werden Sollwerte volldigital über Feldbus übertragen, im Seilbahnbereich ist Analogsollwertübertragung noch üblich (obwohl der Analogsollwert streng genommen nicht sicherheitsorientiert ist, er ist einfach zu Rücküberwachen und erleichtert die Inbetriebnahme und den Service).

Vereinfacht dargestellt teilt die Steuerung dem FU od. Stromrichter eine Sollgfahrgeschwindigkeit mit und der FU od. Stromrichter regelt das ganze intern, natürlich in den Grenzen der Leistung des Antriebes. Bei Tandemantrieben werden zwei Geräte für den Master/Slave-Betrieb mit automatischer Lastaufteilung parametriert.
Geräteintern sind mehrere Regelschlaufen kaskadiert, da es sich eigentlich um eine der Drehzahlregelung untergelagerten Stromregelung (also im Endeffekt eine Drehmomentregelung) handelt.

 

[Lagorce]

Mir ist Heute in der Schule eine Frage eingefallen.

Ich kann ja in der Antriebsstation die Fahrgeschwindigkeit über einen Poti auswählen.
Geht das Signal via Analogeingang in die SPS oder in den Frequenzumrichter?

Normalerweise werden bei modernen Steuerungen Potentiometersignale für Handsollwertvorgaben auf Analogeingänge der SPS geführt. In der SPS kann man den Sollwert dann ggf. anpassen, begrenzen, Rampen oder andere Übertragungskurven generieren usw.

Bei Grossanlagen im Maschinen-, Prozess- und Kraftwerksbereich werden sogar oft Zeigerinstrumente nicht durch Messsignale sondern durch Analogausgänge der SPS oder des Prozessleitsystems angesteuert, z.B. 4-20 [mA] Analogausgang für ein 20 [mA] Anzeigegerät, das die Turbinendrehzahl anzeigt. Im modernen Leitstand wird onehin (fast) alles mit Monitoren oder Projektoren dargestellt.

Theoretisch wäre es zwar möglich im Notbetrieb bei SPS-Ausfall ein Geschwindigkeitssollwert direkt in den FU od. Stromrichter zu leiten, dies ist jedoch ziemlich heikel und es ist m.E. sinnvoller bei vollständigem Steuerungsausfall die Bahn mit dem Dieselantrieb zu evakuiren.

 

[ATV]

Von etwa welchem Jahrgang stammt die Steuerung mit LED FBM-Anzeige?

Aus dem Jahre 1982. War eine der ersten kuppelbaren Bahnen der zweiten Generation.

Die Zusätzlichen kleinen Frequenzumrichter sind meist für Garage oder Dosierkette sowie Regelstrecke.

 

[Lagorce]

Danke für die Information.
Weiss Du von wann etwa die ersten vollautomatischen Gondelbahnen bzw. die ersten kuppelbaren Sessellifte eingeführt wurden? Kann mich noch knapp an Steuerungen von anfangs 80er erinnern. War als Kind zwar eher noch an der Antriebstechnik interessiert als an der eigentlichen Steuerungstechnik.

Bzgl. der Steuerung von Seilbahner bin ich was von der Grösse des Simoreg Stromrichters überrascht. Wenn ich mich nicht täusche, handelt est sich um die grösste Gerätebaugrösse der Baureihe (ca. 1500 bis 2000 [A] Ankerstrom). ABB Stromrichter gehen bis ca. 5000 [A], für höhere Ströme werden die Stromrichter parallellgeschaltet, z.T. mit sechsphasiger Einspeisung. Im Extremfall können auch mehr als zwei Geräte parallell betrieben werden, sowohl zur Stromerhöhung wie auch Redundanzbetrieb für verbessterte Verfügbarkeit.

Vermutlich wird die Bemessung des elektrischen Antriebes durch die Anforderungen der elektrischen Bremsung festgelegt, da diese der höchsten Motorleistung entspricht (jedoch in einem bremsenden Quadranten). Betrachtet man die Antriebsquadranten ist die Antriebsleistung am höchsten beim Anfahren und Beschleunigen unter den ungünstigsten Betriebsbedingungen (Lastverhältnisse, Temperatur, (Seil-)Spannung usw.).

Beim FU könnte es sich um ein 45 [kW] (bei 400 [V]) Gerät handeln (Simovert Masterdrive Vector Control, Kompaktbauform), also absolut ohne Gewähr bzgl Leistung.

Ob die Drehzahlollwertübertragung digital über Feldbus oder mittels Analogsignal erfolgt ist ein Entscheid des Steuerungsherstellers. Beide Optionen haben ihre Vor- und Nachteile. Im Maschinenbereich und insbes. bei sog. Multidrive Systemen setzt sich die Digitalübetragung durch, z.B. bei hochpräzis synchronisierten Antrieben für Rotationsdruckwerke wie man sie in Flexo- od. Offsetdruckmaschinen findet (früher setzte man einen zentralen Hauptantrieb mit Kardanwellen ein, heutzutage kann man die Walzen durch die Antriebsleittechnik synchronisieren und zwar weit unter einem [mm] bei sehr hohen Materialbahngeschwindigkeiten).

Bei Einzelantrieben ist die Analosollwertübertragung noch sehr verbreitet, unabhängi davon, ob der Antrieb and den Feldbus angeschlossen wird oder nicht (z.B. für Rückmeldungen und Diagnose)

Vorteile der Ansteuerung des Antriebes über Kommunikationsbus:
Weitgehend störeinflussresistent (d.h. entweder läuft's oder man kriegt einen Fehler gemeldet), genau und langzeitstabil. Zudem können zahlreiche Parameter vom Antrieb abgefragt werden und fin gewissen fällen können gewisse Paramter durch die Steuerung verändert werden, bzw. es kann zwischen Parametersätzen umgeschlatet werden (geht zwar auch über die Digitaleingänger des Antriebes, ist jedoch eingeschränkter).

Nachteile der Ansteuerung des Antriebes über Kommunikationsbus:
Diagnose kann kompliziert sein da man in Extremfällen Spezialgeräte zur Busprotokollanalyse einsezten muss. Mögliche Buskommunikationsprobleme, insbes. auch bei Softwareupdates, Gerätetausch (sowohl Steuerungs wie Antriebsseitig) usw.
Kurz gesatg: Feldbus ist genial wenn es läuft, wenn nicht kann es sehr mühsam werden, da man nichts direkt messen kann wie bei üblichen Analog- oder Digitalsignalen.

Die Vorteile der Analogsollwertübertragung liegen in der einfachen Diagnose, Rücküberwachung (z.B. Rücklesung mit Analogeingang) sowie die Herstellerunabhängigkeit da meist 0-10 [V], +/- 0-10 [V], 0-20 [mA] od. 4-20 [mA] Signale zum Einsatz kommen. Zudem kann man Analogsollwerte einfach skalieren, vergleichen, umschalten usw.

Nachteilig sind halt die Üblichen Tücken der Analogsignale wie Beeinflussung durch Störfelder, Erdschlaufen-, Abschirmungsprobleme, Langzeit- sowie Temperaturstabilität usw.


[ Forts. folgt hier. Infolge Message-Verlustes erfolgt die Zwischenspeicherung nun direkt hier im Forum. ]

 

[Lagorce]

Doch, es gab 2004 schon eine reine S7 Anlage, aber diese Kombination war Vorschrift der Seilbahnaufsicht.

Ich gehe davon aus, das dies mit der Tatsache zu tun hat, dass die Siemens Simatic S7-F Steuerungen CPU-seitig hadwaremässig nicht mehrkanalig ausgeführt sind. I. Vgl. sind die Pilz PSS3000/PSS3100 intern dreikanalig diversitär aufgebaut. Weshalb der TUeV die S7-300F und S7-400F für SIL 3 (Sicherheits-)Anwendungen trotz einkanaligem Hardwareaufbau zugelassen hat ist mir ein Rätsel, aber eben, rechnerisch werden in der Sicherheitsbeurteilung gewisse Parameter was willkürlich festgelegt. Klar ist die Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Fehlers auch bei einer S7-F extrem gering, über das Prinzip der grundsätzlichen Zulässigkeit eines einkanaligen Harwareaufbaus einer Sicherheits-CPU kann man lange diskutieren.

Die Kommunikation zwischen den Stationen verläuft über die Streckenkabel und die Visualisierung über LWL.
Die Sicherheitstechnische Signalverarbeitung war damals über LWL nicht zulässig.

Eigentlich erstaunlich, da die Sicherheit selbst durch das Kommuikationsprotokoll garantiert wird. Die Übertragung selbst ist als solche nicht sicherhietsorientiert, allerdings muss sie aus Praxisgründen selbstverständlich zuverlässig genug sein. D.h. egal wie man einen Sicherheitsfeldbus übertragt, einen gefährlichen Fehler ist nicht zu befürchten, schlimstenfalls gibt's eine Notabschaltung nach einem Kommunikationstimout wenn die Signalübertragung unterbrochen oder massiv gestört wird.

Auch die Teichmann Anlage war vorschrift der Seilbahnbehörde.
Es gibt nur 2 KSBs in Deutschland mit einer S7 und zusätzlich einer Teichmann. Das ist unsere und die am zugspitzplatt.

Kenn mich leider in Sachen FUA sowie Audio-Verbindung und Übertragung von überlagerten Windmesssignalen nicht gut aus.

ich bin jetzt nicht der Steuerungsfachmann, denke aber dass die Signale digitalisiert werden und dann in den Frequenzumrichter gehen, da ja erst der Sollwert voreingestellt wird und der Simoreg dann danach handelt.

Vermutlich ist der Schleifer des Potentiometers auf einen Analogeingang einer (oder mehreren) SPS aufgelegt. Zudem ist möglicherweise noch ein Nullstellungsschalter beim Potentiometer vorhanden, als zusätzliche Überwachung für Fälle wo man mit Minimalgeschindigkeit Anfahren muss, findet man auch bei Maschinen. Dieser Schalter überwacht lediglich die gegenuhrzeitsinninge Endlage des Drehknopfes. Zudem findet man manchmal noch Motorpotentiometer (die mit Handbedienknopf haben eine Rutschkupplung damit man der Sollwert sowohl elektrisch wie von Hand verstellt werden kann).
Das Sollwertsignal vom Potentiometer wird dann in der SPS ggf. skaliert, begrenzt usw. und es werden u.U. auch Rampen gebildet (obwohl diese ebenfalls Antriebsintern generiert werden).

 

[Ram-Brand]

^^ Da schreibt ja einer viel!
Habe nicht alles gelesen, da ich sonst erschlagen worden wäre von Fachbegriffen.


Also die beiden kleinen Siemens SPS sind für die Klemmkraftüberprüfung zuständig.
Zwei Stück wegen der Redundanz.

Und das Rote ist kein Feuermelder sondern eine Sirene.
Vermute mal das die irgend einen Gefahrenzustand bei der Seilbahn akustisch wiedergeben soll.

Eine Alarmsirene von der BMZ würde man ja nicht in einen Schaltschrank einbauen sondern eher im Raum anbringen.

 

[PB_300_Polar]

So, weiter mit Bildern von Seilbahner!

 

[jojo2]

Wie sieht das eigentlich aus, wenn man ein FBM aus dem normalen Betrieb rausnimmt.

Meistens ist ja der Zugang zum Bahnhof aus dem Umlauf herraus.

Die Steuerung stelle ich ja dann so ein, dass sie weiß kein Normalbetrieb.
Wird somit autmatisch die Zone um den Bahnhof nicht mehr überwacht/zurückgesetzt?

Weil die anderen Zonen müssen doch trotzdem überwacht werden, weil danach ja wieder der Normalbetrieb kommt oder?


Wenn man den Sessel rausnimmt und wieder normal weiterfährt, müsste doch die Zonenüberwachung die Bahn ansonsten abschalten.

 

[PB_300_Polar]

So wie ich mir das vorstelle, schaltet die Überwachung immer wieder ab. Bis dieser Fehler herausreguliert ist.
Das könnte bestimmt so einen Umlauf vom FBM lang so sein.

 

[jojo2]

ne das grad ist ja glaub ich nicht der Fall.

Mann kann ja mittendrin ein FBM in den Bahnhof schieben und anschließend normal weiterfahren.

Mich intressiert nur wie die Steuerung das verarbeitet.

 

[Ram-Brand]

^^ Wie das geht weiß ich jetzt nicht.

Es gibt aber einen Schlüsselschalter womit man beim Anfahren die Überwachung kurz "Reseten / Deaktivieren" kann.
Das ist dafür da das nicht gleich die Zonenüberwachung anspringt wenn mal ein FBM zwischen den Zonen steht.

Die Fachmänner hier können Euch das sicherlich besser erklären. Schon zu lange her wo ich das gehört habe. Nicht das ich zuviel Blödsinn erzähle!

 

[ATV]

Wie sieht das eigentlich aus, wenn man ein FBM aus dem normalen Betrieb rausnimmt.

Meistens ist ja der Zugang zum Bahnhof aus dem Umlauf herraus.

Die Steuerung stelle ich ja dann so ein, dass sie weiß kein Normalbetrieb.
Wird somit autmatisch die Zone um den Bahnhof nicht mehr überwacht/zurückgesetzt?

Weil die anderen Zonen müssen doch trotzdem überwacht werden, weil danach ja wieder der Normalbetrieb kommt oder?


Wenn man den Sessel rausnimmt und wieder normal weiterfährt, müsste doch die Zonenüberwachung die Bahn ansonsten abschalten.

Hi.

Kein Problem ein Fahrzeug aus dem Umlauf zu nehmen. Dazu wird die Zonen im Bereich der Weiche ausgeschaltet. Sobald man die Weiche der Garagierung auf garage stellt ist diese Zone ausgeschaltet.

Danach kann man das Fahrzeug in die Garage schieben. Automatische Garagen kann man die Weichen und Förderer auch von Manuell bedienen.

Ist das Fahrzeug im Garagenbereich kann man die Weiche wieder auf Umlauf stellen. Kann man Einfach wieder losfahren. Fahlt dann halt ein Fahrzeug, das interessiert aber die Steuerung nur soweit, dass auf der Fahrbetriebsmittelanzeige ein kleine Lücke ist.

 

[markus]

Die Blocküberwachung interessiert das überhaupt nicht, da die Bahn in der Zeit, in der ich den Sessel herausnehme steht.
Deshalb braucht der Block auch nicht deaktiviert werden.
Zonenüberwachung haben wir nur im Beschleuniger und Verzögererbereich. Im Kettenbereich haben wir eine Blocküberwchung, die nur Arbeitet wenn die Anlage fährt.
Aber auch bei einer Zonenüberwchung ist es eigentlich dasselbe. Wenn ich den Sessel herausnehme bei stehender Anlage und in dem Weichenbereich KEIN Block oder Zonenbero vorhanden ist, der geschaltet wird, dann kommt auch keine Durchfahrtsicherung,Block oder Zonenüberwachung.

Falls aus irgendeinem Grund ein bero doppelt belegt wird, betätigt man den Aktivierungsschlüssel, der auf einem meiner Bilder zu sehen ist, die DFS wir auf 0 gestellt bis alle Zonen neu belegt sind und der normale Fahrbetrieb kann weitergehen.

 

[ATV]

Hi.
Achtung Blocküberwachung und Zonenüberwachung ist nicht das gleiche.

Gibt Anlagen mit einer sehr hohen Tacktung der Sessel, zudem noch 90° Ausstieg, Fussgängerzonen usw. die haben dann in der ganzen Stationsdurchfahrt komplett durchgehend Zonenüberwachung ausser in der Regelstrecke.

Auch wenn die Bahn stillsteht ist die Zonenüberwachung Aktiv.

Mit Förderkette ist es weniger ein Problem. Kann man auch nachträglich Fahrzeuge einfügen. Zum Beispiel mit Spickförderern.

LG

 

[markus]

Ist klar, aber ich bin jetzt bei der Ausfürung von meiner Anlage ausgegangen, da die Bilder auch davon stammen.

 

[Marco]

Ich weiß, ich bin spät dran ...

(nicht nur) an @Seilbahner:

Welche Panels sind das eigentlich genau? Es gibt da ja verschiedene Geräte mit etwa der gleichen Frontblende ... ich würde mal auf ein MP370 15' tippen. Oder schon ein 377? oder gar ein PanelPC? Und welche Projektierungssoftware verwendet Ihr? WinCC flex 2008?

 

[Lagorce]

Das sollte zwar Seilbahner beantworten, aber dem Erscheinungsbild nach würde ich eher auf eine maschinennähere Visualisierung tippen, WinCC wäre grundsätzlich eher eine Prozessvisualisierung. Man kann zwar das WinCC Erscheinungsbild am Display weitgehendst anpassen, wesentlich flexibler als etliche Konkurrenzprodukte. Nachteilig ist der Preis und die katastrophale Softwärelizenzphilosphie von Siemens (komplizierter geht es wohl nicht mit all den Optionen, Updates usw. aber seit der S5 hat Siemens so seine Mühe mit Software, zwar immer noch besser als Telemec, dort musste man bei den alten TSX noch OS/2 einsetzen!!!! Uralte S5 Programmiersoftware lief allerdings noch unter CP/M).

Würde mal davon ausgehen, dass mit einem typischen WinCC Spezialisten die Prozessbilder was anders aussehen würden. Zudem iwäre eine höhere Auflösung (min. 1280x1024 bzw. 1600x1200) mit grossem Display (oder Doppeldisplay) von Vorteil.

 

[Marco]

Die Lizenzproblematik kenn ich jetzt nur am Rande, aber das GaugeControl sieht verdammt nach flexible aus (ich hab selbst an dem OCX vor einiger Zeit ein paar Verbesserungen vorgenommen). Soweit ich weiß gab es das aber schon zu ProTool-Zeiten, deshalb meine Frage. Oder ist das ne OEM-Lösung?

... dass mit einem typischen WinCC Spezialisten die Prozessbilder was anders aussehen würden.

Ich musste hier schon einige Kundenprojektierungen debuggen, die definitiv nicht von Spezialisten erstellt wurden - zumindest nicht was Ergonomie angeht...

Schade übrigens dass ich nicht früher nach so nen Thread gesucht hab - höchst interessant, die Beiträge und Bilder!

 

[jojo2]

Das Baujahr der Steuerung ist aber 2004, deswegen gehe ich mal davon aus das es mit Protool gemacht ist.