Möglichkeit 1: Ein dreifach redundanter Positionssensors 

Für die Bewegung der Stemmtore und der Schütze werden jeweils dreifach redundante Positionssensoren vom Typ GT3 mit einer Messlänge von 2700 Millimeter verwendet. Die Integration des redundanten Positionssensors erfolgt in gleicher Weise wie bei einem Standardzylinder ohne redundante Ausführung. Das Sensorelektronikgehäuse des Sensors ist durch eine Kappe geschützt.

Möglichkeit 2: Einsatz von drei Positionssensoren

Eine andere Möglichkeit, drei unabhängige Positionssensoren in einem Hydraulikzylinder zu integrieren, wird bei dem Wehr in Würzburg realisiert. Bei diesem Wehr am Main, welches ebenfalls erneuert wird, werden zur Bewegung von Segmenttoren Hydraulikzylinder genutzt. Auch in diesem Fall wird eine zweikanalige Ausführung der Steuerungskomponenten zur Einhaltung des ermittelten Performance Levels genutzt. Auch in diesem Fall werden Positionssensoren auf Basis der Magnetostriktion in die Hydraulikzylinder eingebaut. Dabei werden zur redundanten Ausführung in einen Zylinder jeweils drei Positionssensoren vom Typ RF mit einer Messlänge von 3250 Millimeter von MTS Sensor Technologie integriert.

Die Besonderheit bei dem Sensor RF ist der Messstab, der aus einem flexiblen Edelstahlschlauch mit Teflon-Überzug besteht. Dieser Messstab kann gebogen werden. Dies ermöglicht die Installation auch in beengten Einbauräumen. Zudem muss der Sensorstab nicht in der exakt gleichen Richtung liegen, wie die Sensorelektronik.

Zur Integration von drei Positionssensoren RF in einen Hydraulikzylinder wird ein druckfestes Stützrohr verwendet. Das Stützrohr taucht in die aufgebohrte Kolbenstange ein. Zur Trennung der drei flexiblen Messstäbe innerhalb des Stützrohrs befinden sich in dessen Inneren drei Kammern, in denen jeweils ein Messstab liegt. Über den Flansch des Stützrohrs wird der Zylinder abgedichtet, sodass keine Hydraulikflüssigkeit austreten kann. Die Sensorelektroniken werden vor dem Zylinder in einer Art Trichter angeordnet und sind gegenüber dem Zylinderkolben gebogen. Diese Art der Anordnung wird durch den flexiblen Messstab ermöglicht. Jeder Positionssensor verfügt über einen eigenen Anschluss zur Spannungsversorgung und Ausgabe des Positionssignals.

Sicherer mit redundantem Positionsmesssystem

Sensor RF,
Sensor RF mit flexiblem Messstab und Positionsmagnet. (Bild: MTS Sensor)

Die Integration eines dreifach redundanten Sensors oder von drei einzelnen Sensoren in einen Hydraulikzylinder führen zu dem Ziel der erhöhten Sicherheit. Die drei erhaltenen Positionssignale werden in der Steuerung abgeglichen, um ein fehlerhaftes Positionssignal zu erkennen. Zudem wird durch mehrkanalige Ausführung die Verfügbarkeit des Systems verbessert. Beide Varianten bieten unterschiedliche Vorteile.

Die beiden aufgezeigten Möglichkeiten beweisen sich in der Praxis und zeigen, dass mit einem geringen Mehr an Aufwand ein deutliches Mehr an Sicherheit möglich ist: Aufgrund der redundanten Ausführung wird der in der Risikobeurteilung ermittelte Performance Level erreicht und somit die Sicherheit erfüllt. Zudem wird die Verfügbarkeit der Anlage erhöht. bf

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