Elektrische Ausrüstung einer Containerbrücke

Der Kran

Der Stapelkran ist ein Erweiterungskran und soll die bestehenden Krananlagen unterstützen.

Der Kran ist ausgerüstet mit einem Hubwerk, einem Drehwerk, einer Katze und einem Kranfahrwerk.

Container-Stapelkran

Das feinfühlige Fahren der einzelnen Kranbewegungen, die Zuverlässigkeit sowie die Robustheit sind wichtige Eigenschaften des Krans. Weiterhin spielt die Sicherheit für das Bedienpersonal als auch für den Kran selbst eine wesentliche Rolle.

Projektbeschreibung

Die Einspeisung erfolgt über eine 10kV Motorleitungstrommel. Auf dem Kran befindet sich ein 10kV Trennschalter und ein 630kVA Transformator, der die Spannung auf 400V transformiert. Das Netz ist ein ungeerdetes (IT-) Netz mit Erdschluss Überwachung.


Sämtliche Hauptantriebe sind als Drehzahlveränderbare Drehstromantriebe ausgeführt und werden von einer DC 530V Sammelschiene gespeist. Die Sammelschiene wird aus dem 400V IT-Netz von zwei Smart Line Modulen (Siemens Sinamics S120) gespeist. Die zwei Leistungsschütze für die Zuschaltung der Smart Line Module, sowie ein weiteres Leistungsschütz übernehmen die Funktion des Kranschalters. Anstatt eines Kranschalters gibt es auf diesen Kranen also drei Kranschütze. Von dem dritten Kranschütz werden unter anderem auch die Hubwerksbremsen versorgt. Beim Ausschalten der Kranschütze werden somit die Hubwerksbremsen sofort und direkt energielos. Das bewirkt, dass die Bremsen sofort einfallen. Für die Steuerung, die Hilfsantriebe und die Beleuchtung wurde ein seperates 400V Netzt integriert.


Die Ist-Position des Hubwerks, der Katze, des Drehwerks und des Kranfahrwerks wird digital erfasst. Die Endabschaltungen der Antriebe erfolgt teilweise über die erfasste Ist-Postion, teilweise jedoch auch über hardwaremäßige Endschalter.


Die Steuerung des Krans wurde mit einer Siemens Simatic S7-Steuerung realisiert. Hier wurde die CPU 317F-PN/DP eingesetzt. Es handelt sich um eine sicherheitsgerichtete Steuerung. Die Kommunikation der CPU mit der dezentralen Peripherie erfolgt über Profibus-DP.


Die Visualisierung erfolgt über das Service- und Informationssystem SIS der Firma POLO. Die Visualisierung wird auf SIS-Computern im E-Haus und in der Fahrerkabine dargestellt. Die Kommunikation zwischen der SPS und den SIS-Computern erfolgt über Ethernet.

 


Visualisierung

Der Hauptzweck der Visualisierung ist die Darstellung von anstehenden Fehlermeldungen. Die Meldung beinhaltet genaue Informationen zum Fehler und erleichtert so die Fehlersuche. Zusätzlich zeigt es Parameter der Katze, des Hubwerks und des Fahrwerks an.

 

Überwachung durch fehlersichere SPS

Ein weiteres, wichtiges Kriterium dieser Anlage ist das Sicherheitskonzept. Die SPS ist eine fehlersichere S7-317F der Firma Siemens. Alle sicherheitsrelevanten Funktionen wie Not-Halt Signale, Not-Endschalter, Überlastsignale usw. werden auf fehlersichere Ein- bzw. Ausgänge geführt.

 

Warum HIT?

HIT hat dieses Projekt mit Erfolg abgeschlossen. Den Bedienern wurde eine  zuverlässige Containerbrücke mit einer übersichtlichen Bedienoberfläche geschaffen. Von Beginn an hat die Containerbrücke ihre Zuverlässigkeit bewiesen. Diese Eigenschaften erhöhen die Ausfallsicherheit und die Produktivität der Anlage.

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