Jeden Tag werden allein in Europa täglich schätzungsweise 825Mio. Aufzugsfahrten unternommen. Doch an der Warterei, bis der Aufzug endlich kommt, hat sich seit seiner Erfindung vor rund 150 Jahren nicht viel geändert. Das Twin-Konzept der ThyssenKrupp Aufzugswerke GmbH verkürzt nun die Wartezeit. Es integriert zwei Aufzüge platzsparend in einem Schacht und transportiert zur gleichen Zeit mehr Fahrgäste. Ein vierstufiges Sicherheitskonzept schließt Unfälle aus. Die beiden Fahrkabinen benutzen dieselben Führungsschienen und dieselben Türen. Sie sind nicht miteinander verbunden, sodass sie unabhängig voneinander unterschiedliche Etagen anfahren können. Integraler Bestandteil des Konzeptes ist die Zielauswahlsteuerung DSC (Destination Selection Control), eine Entwicklung von ThyssenKrupp Aufzugswerke. Im Unterschied zu traditionellen Aufzugsanlagen teilt der Fahrgast hier sein Etagenziel der Steuerung über eine zentrale Touchscreen-Eingabe schon vor Betreten der Kabine mit. Die Steuerung kann ihm so einen für ihn günstigen Aufzug zuweisen. Gleichzeitig sorgt sie dafür, solche Fahrbewegungen zu vermeiden, die eine wechselseitige Bewegungsfreiheit der beiden Kabinen einschränken würden.
Vierstufiges Sicherheitskonzept
Ein vierstufiges Sicherheitskonzept gewährleistet nach Angaben des Herstellers, dass die Kabinen in jedem Betriebszustand einen Mindestabstand zueinander halten. Das Sicherheitskonzept hat in jeder dieser vier Stufen ein anderes Wirkprinzip zur Grundlage. Das Herzstück des Sicherheitskonzeptes ist die Zielauswahlsteuerung, die den Aufenthaltsort der Fahrkabinen kennt. In der ersten Sicherheitsstufe werden die Zielrufe von der Steuerung immer so verteilt, dass sich die Kabinen nicht behindern und ein Mindestabstand verbleibt. Die zweite Sicherheitsstufe beinhaltet die Überwachung der Mindestabstände. Bei unerlaubter Annäherung der Kabinen zueinander wird ein betriebsmäßiger Halt eingeleitet, ohne den geforderten Sicherheitsabstand zu unterschreiten. Die dritte Sicherheitsstufe sieht die Auslösung des Nothalts vor. Wird der Sicherheitsabstand weiter unterschritten, werden die Antriebe gestoppt und die Betriebsbremsen aktiviert. Tritt der Fall ein, dass die drei Sicherheitsstufen nicht zum Verzögern der Kabinen führen, tritt die vierte Sicherheitsstufe in Kraft. Dann werden die Fangvorrichtungen zwangsweise an beiden Kabinen eingerückt. Die Sicherheitsstufen eins und zwei sind in das Steuerungskonzept der Aufzugssteuerung integriert. Hier geht es darum, die Rufzuteilung so zu organisieren, dass es zu keinen Überschneidungen der Fahrwege kommt und die Rufe abgearbeitet werden. Pro Aufzugsgruppe wird eine Zielauswahlsteuerung benötigt. Verbunden sind die einzelnen dezentralen Gruppensteuerungen über die Schächte hinweg über einen Gruppenbus (CAN-Bus). Dadurch ist jede Steuerung darüber informiert, wie sich die Gesamtsituation der Rufe in der Gruppe darstellt.
Steuerungen für Stufen drei und vier
In den Stufen drei und vier kommt ein separates, autarkes Sicherheitssystem zum Tragen, das auf sicherheitsgerichteten HIMatrix-Steuerungen der Hima Paul Hildebrandt GmbH + Co KG basiert. Das in die Fail-safe-Komponenten integrierte Steuerungskonzept gewährleistet, dass es zu keiner gefährlichen Annäherung der beiden Kabinen kommen kann. Die Systeme besitzen eine Zykluszeit von 0,02ms für 1K Programm. Die Vernetzung der kompakten SIL3-/Kat. 4-zertifizierten Steuerungen erfolgt mit Standard-Ethernet-Technologie. Das von Hima entwickelte safeethernet-Protokoll (ebenfalls SIL3-/Kat. 4-zertifiziert) garantiert eine sicherheitsgerichtete Übertragung der Daten. safeethernet basiert auf der Standard-Ethernet-Technologie und beschleunigt die Übertragung sicherheitsgerichteter Daten auf 100MBit/s. Pro Twin-Aufzug kommen drei sicherheitsgerichtete SPS zum Einsatz. Zwei unabhängig voneinander arbeitende HIMatrix-Steuerungen werten unterschiedliche Sensorsysteme aus, die die Absolutposition, Geschwindigkeit und Fahrtrichtung der beiden Kabinen erfassen, während die dritte Steuerung administrative Aufgaben erfüllt.
Redundantes, komplementäres Sicherheitskonzept
Eine HIMatrix-SPS verarbeitet die Signale der beiden Lasersensoren der oberen und unteren Kabine. Die zweite SPS nimmt das zweite Sensorpaar auf, das mit einem magnetischen Wirkprinzip arbeitet. Sie erfasst über die beiden Sensoren, die ebenfalls an der oberen und unteren Kabine platziert sind, deren Geschwindigkeit und Position und liefert die Signale via CAN-Bus an die Kollisionsverhinderungseinrichtung. Indem die beiden Systeme zwei unterschiedliche Sensorsysteme auswerten, wirken sie redundant und komplementär. Die gewonnenen Ergebnisse werden unabhängig voneinander mehr als 50-mal pro Sekunde ausgewertet und mit den erlaubten Werten verglichen. In beiden SPS läuft dabei derselbe Algorithmus zur Überwachung ab. Die beiden Systeme übermitteln sich jeweils ihr Ergebnis und überprüfen sich gegenseitig. Sollte eine Rechnereinheit eine unerlaubte Annäherung feststellen oder die Ergebnisse der beiden unabhängigen Systeme voneinander abweichen, werden beide Kabinen über ihre Betriebsbremsen sicher verzögert und zum Halt gebracht.
