Die Installation einer industriellen Funkfernsteuerung an bestehenden Hydraulikmaschinen umfasst mehr als nur die Montage eines Empfängers und die Kopplung eines Senders. Eine erfolgreiche Nachrüstung erfordert die Überprüfung der Stromversorgung der Maschine, der hydraulischen Steuerschnittstelle, der vorhandenen Sicherheitsfunktionen, der Betriebsumgebung und der vorgesehenen Reaktion auf Störungen. Anschließend muss die Anlage gemäß den maschinenspezifischen Anforderungen in Betrieb genommen werden, bevor sie wieder in Betrieb genommen wird.
Bei vielen Maschinen lässt sich ein drahtloses Steuerungssystem integrieren, ohne dass der gesamte Hydraulikkreislauf ausgetauscht werden muss. Die Kompatibilität hängt jedoch davon ab, wie die Maschine derzeit gesteuert wird, welche elektrischen oder elektronischen Schnittstellen verfügbar sind und ob die vorgeschlagene Änderung die Sicherheitsfunktionen der Maschine beibehält oder in geeigneter Weise neu gestaltet.
Dieser Leitfaden behandelt den praktischen Ablauf der Planung, Installation, Prüfung und Dokumentation einer Nachrüstung einer industriellen drahtlosen Fernsteuerung. Er richtet sich an Ingenieure, Wartungstechniker, Maschinenhersteller und Einkäufer, die ein Nachrüstungsprojekt koordinieren.
Es handelt sich um einen allgemeinen technischen Leitfaden, der weder die Anweisungen des Maschinenherstellers noch die Montageanleitung des Fernsteuerungssystems noch eine maschinenspezifische Risikobewertung ersetzt. Elektrische und hydraulische Arbeiten sollten von entsprechend qualifiziertem Personal durchgeführt werden.
1. Prüfen, ob die vorhandene Maschine für eine Nachrüstung geeignet ist
Bevor Sie Befestigungspunkte auswählen oder Kabel vorbereiten, sollten Sie prüfen, ob die vorhandene Maschine für die geplante Fernsteuerungsarchitektur geeignet ist.
Durch eine Nachrüstung ändert sich die Art und Weise, wie Befehle an die Steuerelemente der Maschine weitergeleitet werden. Je nach Ausführung kann das Funksystem mit elektrisch betätigten Hydraulikventilen, einer vorhandenen elektronischen Steuerung, einem speziellen Ventilverstärker oder einer anderen Maschinensteuerungsschnittstelle verbunden werden. Diese Konfigurationen sind nicht untereinander austauschbar.
Die bestehende Steuerungsarchitektur ermitteln
Verfolgen Sie zunächst den aktuellen Weg von der Steuerung durch den Bediener bis hin zur Bewegung der Maschine.
Bei einer manuell betriebenen Hydraulikmaschine kann der Weg wie folgt aussehen:
Bedienhebel → hydraulisches Wegeventil → hydraulischer Stellantrieb.
Bei einer elektrisch gesteuerten Nachrüstung kann eine andere Anordnung zum Einsatz kommen:
Funk-Sender → Funkübertragung → Empfänger → kompatible Steuerschnittstelle → Hydraulikventil → Stellantrieb.
Die zweite Anordnung erfordert eine geeignete elektrische oder elektronische Schnittstelle zwischen dem Funkempfänger und der Maschine. Der Empfänger ist nicht zwangsläufig direkt mit dem Ventil verbunden, und ein Funkbefehl kann nicht automatisch jede mechanische, proportionale oder elektronische Steuerungsanordnung ersetzen.
Der Anlagenentwurf sollte die Funktion jeder Komponente, die Schnittstellen zwischen den Komponenten sowie das erwartete Verhalten der Maschine bei der Ausgabe eines Befehls oder bei einer Unterbrechung der Kommunikation festlegen.
Führen Sie eine Bestandsaufnahme vor der Installation durch
Verwenden Sie die folgende Checkliste, um festzustellen, ob das Projekt für die detaillierte Planung bereit ist.
| Prüfbereich | Zu ermittelnde Informationen | Warum das wichtig ist |
|---|---|---|
| Geräteidentität | Hersteller, Modell, Seriennummer, Baujahr und aktuelle Konfiguration | Bestätigt, welche Ausrüstung genau modifiziert wird |
| Bestehende Kontrollmaßnahmen | Handhebel, kabelgebundene Handbediengeräte, elektronische Joysticks, SPS oder andere Steuerungen | Legt die Schnittstelle fest, die die Fernbedienung ersetzen oder ergänzen muss |
| Hydrauliksystem | Ventilhersteller und -modell, Antriebsfunktionen sowie die zugehörige Schaltplan-Dokumentation | Stellt fest, ob die vorgeschlagene Kontrollmethode kompatibel ist |
| Elektrische Anlage | Versorgungsspannung, verfügbarer Strom, Erdungsmaßnahmen und Absicherung | Verhindert fehlerhafte Stromanschlüsse und die Wahl ungeeigneter Schnittstellen |
| Ausgabeanforderungen | Ein-/Aus-Befehle, Proportionalbefehle oder eine Kombination daraus | Legt die erforderlichen Signale und die Steuerungshardware fest |
| Sicherheitsarchitektur | Vorhandene Verriegelungen, Not-Aus-Schaltung, Bewegungssperre, Bremsen und Haltevorrichtungen | Hilft dabei festzulegen, was bei der Nachrüstung erhalten bleiben oder neu gestaltet werden muss |
| Installationsumgebung | Wasser, Staub, Temperatur, Vibrationen, Stöße, Chemikalien und elektromagnetische Störungen | Legt die Anforderungen hinsichtlich Montage, Schutz und Kabelführung fest |
| Einsatzgebiet | Maschinenanordnung, Hindernisse, Bedienerposition und in der Nähe befindliche funkgesteuerte Geräte | Unterstützt den Kommunikationsplan und die praktischen Reichweitentests |
| Regulatorischer Rahmen | Einsatzland, Maschinenkategorie und geltende Anforderungen | Ermittelt die Standards und gesetzlichen Verpflichtungen, die zu bewerten sind |
Halten Sie die Ergebnisse fest, bevor Sie einen Umbauplan genehmigen. Fotos sind besonders hilfreich, wenn sie die vorhandene Schalttafel, die Ventilanordnung, die Beschriftungen der Komponenten, die Anschlussstellen der Verkabelung und die verfügbaren Befestigungspunkte für die Empfänger zeigen.
Ein Foto hilft zwar dabei, den Aufbau zu erkennen, sollte jedoch weder einen Schaltplan noch elektrische Messungen oder bestätigte Bauteilangaben ersetzen.
Fälle, die einer weiteren technischen Prüfung bedürfen
Nicht jede Hydraulikmaschine eignet sich für eine einfache Nachrüstung.
Unterbrechen Sie die Planung der Installation, wenn die vorhandenen Anlagen über nicht dokumentierte elektronische Steuerungen, beschädigte Verkabelung, nicht identifizierte Ventilschnittstellen, modifizierte Sicherheitsschaltungen oder eine unklare Beziehung zwischen der geplanten Fernsteuerung und den ursprünglichen Steuerungen verfügen.
Eine Maschine muss möglicherweise auch umfassender umkonstruiert werden, wenn eine vorgeschlagene Änderung der Steuerung Auswirkungen auf die Lastsicherung, das Bremsverhalten, die Lenkung, die Maschinenstabilisierung oder eine OEM-spezifische Steuerung hat.
Unter diesen Umständen besteht der nächste Schritt darin, die entsprechenden Schaltpläne und Herstellerangaben einzuholen und anschließend die gesamte Steuerungsarchitektur zu begutachten. Der Austausch des Fernbedienungssenders allein reicht nicht aus, um einen zugrunde liegenden hydraulischen oder elektrischen Defekt zu beheben.
Weiterlesen: So wählen Sie eine Funkfernbedienung für Hydraulikmaschinen aus.
2. Bereiten Sie das Installationspaket vor Beginn der Arbeiten vor
Die nützlichste Installationsanleitung ist nicht einfach nur eine Liste von Komponenten. Es handelt sich um eine maschinenspezifische Dokumentation, aus der hervorgeht, wie jeder eingegebene Bedienbefehl in eine Maschinenaktion umgesetzt wird.
Bitte halten Sie die folgenden Unterlagen bereit, bevor das Montageteam mit der Arbeit beginnt:
-
Ein Diagramm des bestehenden Systems, einschließlich der bekannten elektrischen und hydraulischen Schnittstellen.
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Ein vorgeschlagenes Schaltbild für Sender, Empfänger, Stromversorgung und angesteuerte Komponenten.
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Eine Zuordnungstabelle, in der alle Tasten, Joystick-Achsen, Wahlschalter, Freigabegeräte und die vorgesehenen Maschinenbewegungen aufgeführt sind.
-
Eine Beschreibung des erforderlichen Verhaltens bei Stopp, Not-Aus, Kommunikationsausfall, Inbetriebnahme und Neustart.
-
Eine standortspezifische Risikobewertung und ein zugelassenes Verfahren zur Isolierung gefährlicher Energie.
-
Ein Abnahmetestplan, in dem die Testbedingungen, die erwarteten Ergebnisse und die für die Freigabe erforderlichen Aufzeichnungen festgelegt sind.
Besondere Aufmerksamkeit verdient die Funktionszuordnung. Bezeichnungen wie “Funktion 1” und “Funktion 2” reichen für die Inbetriebnahme nicht aus, sofern sie nicht mit definierten Maschinenbewegungen verknüpft sind.
Beispielsweise könnte eine Krananlage eine Funktion wie folgt dokumentieren:
| Artikel | Beispiel für einen nützlichen Datensatz |
|---|---|
| Bedienereingabe | Joystick-Achse, die der Auslegerbewegung zugeordnet ist |
| Beabsichtigte Maßnahme | Der Ausleger hebt sich, wenn der Eingabeknopf in die angegebene Richtung bewegt wird. |
| Gesteuerte Schnittstelle | Bestätigter Empfängerausgang und kompatible Ventilsteuerungsschnittstelle |
| Betriebsart | Proportional oder Ein/Aus, je nach Ausführung |
| Neutrales Verhalten | Durch das genehmigte Regelungskonzept festgelegt |
| Überprüfung | Die tatsächliche Bewegung entspricht der Funktionszuordnung unter den genehmigten Testbedingungen |
Das Beispiel veranschaulicht, wie eine Funktion dokumentiert wird. Es enthält keine Angaben zur Verkabelung oder zur Joystick-Richtung für einen bestimmten Kran.
Bei Maschinen, die mehrere Bewegungsabläufe erfordern, sollten Sie zunächst die vollständige Funktionsübersicht erstellen, bevor Sie die Empfängerausgänge zuweisen. So lassen sich doppelte Zuweisungen, vertauschte Richtungen, fehlende Verriegelungen und Konflikte zwischen den Steuerungen leichter erkennen, bevor sie sich auf den Maschinenbetrieb auswirken.
3. Wählen Sie die geeignete Installationsarchitektur aus
Die Art der Installation hängt eher von der am vorhandenen Gerät verfügbaren Schnittstelle ab als allein von der Anzahl der Bedienelemente am Sender.
Es gibt drei gängige Ansätze für die Nachrüstung.
| Vorgehensweise | Typische Anordnung | Wichtigste technische Überlegungen |
|---|---|---|
| Elektrisch betätigte Hydraulikventile | Der Empfänger steuert kompatible elektrisch betätigte Ventile oder Stellantriebe. | Ventilkompatibilität, Spulenspezifikationen, Nennleistungen und hydraulisches Verhalten |
| Vorhandene elektronische Steuerung | Der Empfänger übermittelt Befehle an eine Steuerung, die die Maschinenfunktionen verwaltet | Unterstützte Eingänge, Softwarekonfiguration, Befehlsautorisierung und Sicherheitslogik |
| Schnittstelle für die Proportionalregelung | Der variable Befehl des Gebers wird in ein kompatibles Proportionalsteuersignal umgewandelt | Signaltyp, Skalierung, Neutralpunkt, Rampenverhalten und Ventilansprechverhalten |
Es handelt sich hierbei um architektonische Kategorien und nicht um eine Aussage darüber, dass ein bestimmtes Gerät jede Option unterstützt.
Eine direkte Ventilsteuerung ist nicht immer sinnvoll
Ein Empfängerausgang kann für eine bestimmte Spannung, einen bestimmten Strom oder einen bestimmten Signaltyp ausgelegt sein. Eine Ventilspule erfordert möglicherweise andere elektrische Eigenschaften, während ein Proportionalventil einen Verstärker oder einen vom Regler erzeugten Befehl benötigt.
Das Anschließen von Komponenten allein aufgrund eines übereinstimmenden Steckers, einer übereinstimmenden Aderfarbe oder einer übereinstimmenden Nennspannung kann zu Schäden an den Geräten führen oder unvorhersehbare Bewegungen verursachen.
Das technische Paket sollte die genauen Ausgangsspezifikationen des Empfängers sowie die Eingangsanforderungen der Empfangskomponente enthalten. Schutzmaßnahmen, Entstörung, Signalaufbereitung und Isolierung müssen berücksichtigt werden, sofern dies von den Komponentenherstellern und dem Systemdesign vorgeschrieben ist.
Die Proportionalregelung erfordert eine zusätzliche Validierung
Ein Proportional-Joystick gibt in der Regel einen variablen Befehl vor, während eine Ein-/Aus-Steuerung einen diskreten Befehl liefert. Bei der Nachrüstung einer Proportionalsteuerung ist die richtige Bewegungsrichtung nur ein Aspekt der Inbetriebnahme.
Das Team muss außerdem den Neutralpunkt, die Totzone, die Befehlsskalierung, das Rampenverhalten und das Ansprechverhalten des Stellglieds gemäß den entsprechenden Handbüchern und Konstruktionsanforderungen überprüfen. Eine falsche Einstellung des Neutralpunkts kann zu unerwünschten Bewegungen führen, während eine falsche Skalierung eine Reaktion hervorrufen kann, die erheblich von der vom Bediener beabsichtigten Eingabe abweicht.
Für Anwendungen, bei denen eine stufenlose Drehzahlregelung erforderlich ist, Nomis Joystick-Fernbedienungen sind eine Produktkategorie, die im Hinblick auf die Anforderungen an die Bedienoberfläche der Maschine zu bewerten ist.
Für definierte Schaltfunktionen gilt:, Fernbedienungen mit Drucktasten könnte ein geeigneterer Ausgangspunkt sein. Keine der beiden Konfigurationen sollte als kompatibel angesehen werden, solange nicht alle Schnittstellen- und Sicherheitsanforderungen bestätigt wurden.
4. Den Empfänger installieren und die elektrische Integration abschließen
Bei der Installation des Empfängers sind die Herstellerangaben für das jeweilige Modell zu beachten. Das Gehäuse, die Anordnung der Antennen, die Anforderungen an die Stromversorgung, die Anschlüsse und die zulässigen Einbaubedingungen können je nach System variieren.
Wählen Sie einen geeigneten Standort für den Empfänger aus
Prüfen Sie den Montageort, bevor Sie bohren oder Halterungen anfertigen.
Der ausgewählte Aufstellungsort sollte den vorgeschriebenen Umweltschutz gewährleisten, eine sichere mechanische Befestigung bieten, Zugang für Inspektionen ermöglichen und ausreichend Freiraum für Kabel und Steckverbinder bieten. Außerdem sollten Vibrationen, Stöße, Hitze, Wassereinwirkung, Verunreinigungen sowie die Möglichkeit berücksichtigt werden, dass Wartungswerkzeuge das Gehäuse beschädigen könnten.
Ein Metallgehäuse oder eine umgebende Konstruktion kann die Funkausbreitung beeinträchtigen. Eine für die Verkabelung günstige Montageposition ist daher möglicherweise für die Kommunikation ungeeignet. Halten Sie sich an die Vorgaben des Herstellers zur Platzierung von Antenne und Empfänger, anstatt davon auszugehen, dass das Gehäuse an einer beliebigen Stelle an der Maschine montiert werden kann.
Die Kabelführung sollte Abrieb, Quetschungen, übermäßige Biegung sowie Berührungen mit heißen oder beweglichen Teilen verhindern. Steckverbinder müssen gemäß den Anweisungen installiert und abgedichtet werden, wobei an den angegebenen Stellen eine Zugentlastung vorzusehen ist.
Bohren Sie keine Löcher in tragende Bauteile, öffnen Sie keine versiegelten Gehäuse und nehmen Sie keine Änderungen an der Antennenanordnung vor, ohne zuvor sicherzustellen, dass die Änderung gemäß den einschlägigen Konstruktionsanforderungen zulässig ist.
Überprüfen Sie die Stromversorgung und die Schutzvorrichtungen
Messen Sie die tatsächlichen Versorgungsdaten oder überprüfen Sie diese auf andere Weise anhand der Unterlagen des Verbrauchers. Die Nennspannung des elektrischen Systems der Maschine allein reicht nicht aus, um sicherzustellen, dass ein Verbraucher über einen bestimmten Anschluss sicher mit Strom versorgt werden kann.
Überprüfen Sie die Anforderungen für:
-
Betriebsspannung und zulässige Schwankungen der Versorgungsspannung.
-
Verfügbarer Strom sowie etwaige Anlauf- oder Transientenanforderungen.
-
Auswahl der Sicherung oder des Leistungsschalters, sofern angegeben.
-
Polarität, Erdung und elektrischer Schutz.
-
Vorgaben zur Trennung oder Verlegung von Strom-, Steuer- und Kommunikationsleitungen.
-
Steckerbelegung und Kennzeichnung der Anschlüsse.
Verwenden Sie den zugelassenen Schaltplan und die Klemmenbezeichnungen. Leiten Sie die Funktion einer Klemme niemals allein aus ihrer physischen Position oder der Farbe eines Kabels ab.
Die für den Aufstellungsort und die Maschinenkategorie geltenden elektrischen Anforderungen sollten überprüft werden. Die IEC 60204-1 – Norm für elektrische Ausrüstung von Maschinen behandelt relevante allgemeine Anforderungen an die elektrische Ausrüstung von Maschinen, einschließlich Überlegungen zu Steuerkreisen und zur technischen Dokumentation. Die Anwendbarkeit und die zutreffende Ausgabe müssen für das jeweilige Projekt geprüft werden.
In die bestehenden Maschinensteuerungen integrieren
Wenn der Funkempfänger an eine vorhandene Steuerung angeschlossen wird, überprüfen Sie, welche Eingangstypen, Signalbereiche, Kommunikationsprotokolle und Befehlsbedingungen die Steuerung tatsächlich unterstützt.
Wenn der Empfänger eine elektrische Ventilschnittstelle ansteuert, überprüfen Sie den gesamten Zusammenhang zwischen Ausgang und Last, einschließlich der entsprechenden Spannung, des Stroms und des Steuerungsverfahrens.
Falls die ursprünglichen Bedienelemente weiterhin verfügbar bleiben, ist zu dokumentieren, wann und wie die einzelnen Steuerungsquellen betrieben werden dürfen. Die Konstruktion muss widersprüchliche Befehle oder Unklarheiten hinsichtlich der Zuständigkeit für die Maschinenbewegung verhindern.
Bei einigen Nachrüstungen ist es zwar möglich, die ursprünglichen Bedienelemente beizubehalten, dies muss jedoch ein bewusster und nachgewiesener Bestandteil der Steuerungskonstruktion sein. Es sollte nicht davon ausgegangen werden, dass ein unveränderter manueller Hebel nach einer elektrischen Umrüstung automatisch sicher bleibt.
Weiterlesen: So baut man ferngesteuerte Hydraulikbagger: Nachrüstung echter Maschinen.
5. Vollständige hydraulische Integration ohne Beeinträchtigung des bestehenden Kreislaufs
Eine wichtige Entscheidung bei der Nachrüstung ist, ob die vorhandenen Hydraulikventile an Ort und Stelle verbleiben können oder ob eine Anpassung der Ventilschnittstelle erforderlich ist.
Beginnen Sie mit der Dokumentation des jeweiligen Ventils und dem Maschinenplan. Ermitteln Sie die Steuerungsart, das Ventilmodell, die relevante elektrische oder mechanische Schnittstelle sowie etwaige Anforderungen hinsichtlich Halten, Bremsen oder kontrollierter Bewegung.
Wenn elektrisch betätigte Ventile oder Ersatzspulen vorgeschlagen werden, überprüfen Sie deren Kompatibilität mit der vorhandenen Ventilbaugruppe. Eine ähnlich aussehende Spule oder ein Stecker, der physisch passt, bedeutet nicht automatisch, dass die elektrischen Eigenschaften oder die mechanische Schnittstelle korrekt sind.
Hydraulische Änderungen sollten sich auf den genehmigten Arbeitsumfang beschränken. Ändern Sie keine Druckeinstellungen, umgehen Sie keine Schutzeinrichtungen, verändern Sie keine Lastsicherungsvorrichtungen und nehmen Sie keine Änderungen an den Hydraulikleitungen vor, nur um die drahtlose Steuerung funktionsfähig zu machen.
Bevor Sie Arbeiten an einer Hydraulikkomponente vornehmen, befolgen Sie die vom Maschinenhersteller vorgegebenen Verfahren zur sicheren Abschaltung und Druckentlastung. Ein abgeschalteter Motor oder ein stromloser Verbraucher bedeutet nicht zwangsläufig, dass das Hydrauliksystem frei von gespeicherter Energie ist.
Berücksichtigen Sie die gespeicherte Energie und die hängenden Lasten
Hydraulische Maschinen können Energie in Druckkreisläufen, Akkumulatoren, erhöhten Konstruktionen oder unter Last stehenden Antrieben speichern. Schwerkraft und mechanische Federkräfte können auch nach dem Abschalten der primären Energiequelle der Maschine weiterhin eine Gefahr darstellen.
Der Installationsplan muss diese Gefahren aufzeigen und die erforderlichen Maßnahmen zur Isolierung, mechanischen Abstützung, Druckentlastung sowie die Überprüfungsverfahren festlegen.
OSHA’s Vorschrift zur Kontrolle gefährlicher Energiequellen, 29 CFR 1910.147 legt die Anforderungen fest, die für die Abschaltung gefährlicher Energiequellen bei Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten in seinem Zuständigkeitsbereich gelten. Die geltenden örtlichen Vorschriften und die Anweisungen des Geräteherstellers müssen ebenfalls befolgt werden.
Dies ist ein wichtiger Unterschied: Die Verkabelung für die Funksteuerung und die Hydraulikarbeiten können zwar im Rahmen desselben Projekts miteinander zusammenhängen, erfordern jedoch unterschiedliche technische Überprüfungen und Sicherheitsvorkehrungen.
6. Sender und Empfänger konfigurieren
Sobald die Hardware-Schnittstellen installiert und überprüft wurden, konfigurieren Sie den Sender und den Empfänger gemäß den jeweiligen Bedienungsanleitungen.
Die genaue Reihenfolge hängt vom jeweiligen Produkt ab. Bei einigen Systemen ist ein Paarungs- oder Adressierungsvorgang erforderlich. Bei anderen sind eine Kanalzuweisung, eine Parametereinstellung oder die Integration in die vorhandene Steuerung der Maschine erforderlich.
Gehen Sie nicht davon aus, dass ein allgemeines Verfahren zur Kopplung von Sender und Empfänger für jedes drahtlose System gilt.
Befehlszuordnungen überprüfen
Überprüfen Sie anhand der genehmigten Funktionsübersicht, ob jedes Bedienelement ausschließlich die ihm zugewiesene Funktion ausführt.
Bei mehrachsigen Joysticks ist jede Achse einzeln zu überprüfen. Überprüfen Sie die Richtung, das Verhalten in der Neutralstellung, gegebenenfalls das proportionale Verhalten sowie etwaige vorgesehene Einschränkungen beim gleichzeitigen Betrieb.
Bei Drucktastensystemen ist die mit jedem Bedienelement verbundene Funktion zu überprüfen, einschließlich aller Start-, Freigabe-, Wahl- oder Modusfunktionen. Bedienelemente, die den Betriebsmodus ändern, müssen eindeutig dokumentiert sein, damit der Bediener versteht, welcher Befehlssatz aktiv ist.
Verhalten beim Start und Neustart prüfen
Die Maschine darf sich nicht unerwartet in Bewegung setzen, wenn der Sender eingeschaltet wird, wenn die Stromversorgung des Empfängers wiederhergestellt wird oder wenn die Kommunikation wiederhergestellt wird.
Das erforderliche Verhalten muss durch die Auslegung des Steuerungssystems und die Risikobewertung festgelegt werden. Je nach System kann dies Überprüfungen der Neutralstellung, eine festgelegte Startsequenz, eine Freigabeaktion oder andere Steuerungsmaßnahmen umfassen, die dazu dienen, unbeabsichtigte Bewegungen zu verhindern.
Das Team sollte insbesondere überprüfen, was passiert, wenn der Sender ein- und ausgeschaltet wird, wenn der Empfänger neu gestartet wird und wenn ein Fehler behoben wird.
Das Zurücksetzen eines Not-Aus-Schalters oder die Wiederherstellung der Kommunikation darf nicht als automatische Erlaubnis zum Wiederanlaufen einer gefährlichen Bewegung angesehen werden.
7. Inbetriebnahme des Systems anhand eines festgelegten Abnahmetestplans
Bei der Inbetriebnahme wird die fertiggestellte Anlage mit den dokumentierten Anforderungen abgeglichen. Die Tatsache, dass ein Sender mit einem Empfänger kommuniziert, ist für sich genommen noch kein Beweis dafür, dass die Installation korrekt ist.
Die Prüfungen müssen von qualifiziertem Personal unter Verwendung des genehmigten Prüfplans durchgeführt werden, wobei sich die Maschine in einem kontrollierten Zustand befinden muss und der Prüfbereich so zu gestalten ist, dass Personen keinen gefährlichen Bewegungen ausgesetzt sind.
Sind erste Bewegungstests erforderlich, befolgen Sie die maschinenspezifischen Anweisungen zur Herstellung eines sicheren Testzustands. Führen Sie keine Funktionsprüfungen unter Last durch, solange Personen unkontrollierten hydraulischen Bewegungen, schwebenden Lasten oder anderen Gefahren ausgesetzt sind.
Empfohlene Matrix für Inbetriebnahmeprüfungen
| Test | Was ist zu überprüfen? | Zu erfassende Nachweise |
|---|---|---|
| Power-Up | Empfänger und Sender starten wie vorgesehen, ohne dass es zu unerwarteten Maschinenbewegungen kommt | Beobachtungen beim Anfahren und etwaige Fehleranzeigen |
| Kopplung und Autorisierung | Der vorgesehene Sender steuert den vorgesehenen Empfänger wie vorgesehen. | Ergebnis der Paarung und Systemidentifikation |
| Funktionszuordnung | Jede Eingabe löst die ihr zugewiesene Maschinenreaktion aus | Abgeschlossener Testbericht nach einzelnen Funktionen |
| Richtung | Jede Bewegung folgt der genehmigten Funktionszuordnung | Überprüfte Eingabe und entsprechende Bewegung |
| Neutral- und Auslöseverhalten | Das Loslassen eines Steuerelements löst die angegebene Reaktion aus | Beobachtete Reaktion und Akzeptanzergebnis |
| Proportionales Verhalten | Variablenbefehle erzeugen die angegebene Regelreaktion, wenn eine Proportionalregelung zum Einsatz kommt | Kalibrierprotokoll und relevante Beobachtungen |
| Normale Haltestelle | Der normale Stoppbefehl verhält sich wie vorgesehen. | Testbedingungen und beobachtetes Bremsverhalten |
| Not-Aus | Die Not-Aus-Funktion sorgt für die erforderliche sichere Reaktion auf Maschinenebene | Testergebnis und erforderliches Reset-Verhalten |
| Kommunikationsausfall | Das Gerät verhält sich wie vorgesehen, wenn die ordnungsgemäße Kommunikation unterbrochen wird. | Prüfverfahren und gemessenes oder beobachtetes Ergebnis |
| Stromausfall und Wiederherstellung der Stromversorgung | Ein Stromausfall und die Wiederherstellung der Stromversorgung führen nicht zu unbeabsichtigten Bewegungen | Beobachtungen zum Verhalten beim Herunterfahren und Neustart |
| Betriebsgrenze | Die Kommunikation funktioniert unter den gegebenen Bedingungen innerhalb des vorgesehenen Einsatzgebiets zuverlässig. | Testorte, Bedingungen und Ergebnisse |
| Bestehende Steuerungen und Verriegelungen | Das modifizierte System führt keine widersprüchlichen Steuerungen ein und untergräbt auch nicht die erforderlichen Schutzmaßnahmen. | Prüfergebnisse und Ergebnisse der Funktionsprüfung |
Die Tabelle dient als Rahmen für die Erstellung eines projektspezifischen Abnahmetests. Sie legt keine allgemeingültigen Bestehenskriterien, Reaktionszeiten, Betriebsabstände oder Sicherheitsleistungsniveaus fest. Diese müssen sich aus der jeweiligen Konstruktion, der Produktdokumentation, den Maschinenanforderungen und der Risikobewertung ergeben.
Das Verhalten bei Kommunikationsausfall sorgfältig überprüfen
Besondere Aufmerksamkeit verdient die zu erwartende Reaktion auf einen Kommunikationsausfall.
Bei manchen Maschinen kann die vorgesehene Reaktion darin bestehen, eine Bewegung anzuhalten und die Position beizubehalten. Bei anderen Maschinen könnte das bloße Abschalten eines Ausgangs eine andere Gefahr mit sich bringen, wie beispielsweise den Verlust der Lastsicherung oder eine unkontrollierte Bewegung. Die richtige Reaktion hängt von der Konstruktion der Maschine und der entsprechenden Risikobewertung ab.
Prüfen Sie daher das gesamte Verhalten der Maschine und nicht nur, ob der Ausgang des Empfängers abschaltet.
Für entsprechende Laufkrane und Portalkrane in den Vereinigten Staaten gelten die Vorschriften der OSHA 29 CFR 1910.179 Darin ist vorgeschrieben, dass ferngesteuerte Kräne ihre Bewegung unterbrechen müssen, wenn das Steuersignal ausfällt. Für andere Maschinen und in anderen Rechtsordnungen können abweichende oder zusätzliche Anforderungen gelten.
Bei Erdbaumaschinen, ISO 15817:2012, Sicherheitsanforderungen an Fernsteuerungssysteme, ist eine relevante Referenz für die Sicherheitsanforderungen an Fernsteuerungen innerhalb des darin festgelegten Anwendungsbereichs. Es sollte nicht davon ausgegangen werden, dass sie alle Arten von Hydraulikmaschinen abdeckt.
Das Verhalten bei einem Not-Aus als Funktion auf Maschinenebene testen
Ein Not-Aus-Schalter an einem Sender reicht nicht als Nachweis dafür aus, dass die gesamte Maschine über eine vorschriftsmäßige Not-Aus-Funktion verfügt.
In der Anlage muss festgelegt werden, wie der Not-Aus-Befehl von der Steuerungsarchitektur der Maschine übertragen, interpretiert und umgesetzt wird. Außerdem muss der daraus resultierende Zustand der Maschine sowie die Bedingungen, unter denen der Betrieb wieder aufgenommen werden darf, überprüft werden.
Ein Not-Aus, ein normaler Stoppbefehl und das Verhalten bei Kommunikationsausfall sind unterschiedliche Zustände. Sie dürfen nicht als austauschbar betrachtet werden, nur weil alle drei zu einem Bewegungsstillstand führen können.
Die einschlägigen Grundsätze für Not-Aus-Vorrichtungen und die Anforderungen an die elektrische Steuerung sollten anhand der geltenden Maschinennormen und der genehmigten Sicherheitsauslegung festgelegt werden. Bei Steuerungssystemen, die Sicherheitsfunktionen ausführen, ISO 13849-1:2023 bietet eine Methodik für die Auslegung und Integration sicherheitsrelevanter Teile von Steuerungssystemen. Die erforderlichen Sicherheitsfunktionen und Leistungsstufen müssen für die jeweilige Anwendung festgelegt werden und dürfen nicht einfach aus der Produktbeschreibung einer Komponente abgeleitet werden.
Bewertung der Funkleistung im tatsächlichen Einsatzgebiet
Ein erfolgreicher Test am Einbauort des Empfängers garantiert noch keine zuverlässige Kommunikation im gesamten vorgesehenen Arbeitsbereich der Maschine.
Der Test sollte die tatsächliche Installationssituation widerspiegeln, einschließlich der Arbeitspositionen des Bedieners, der relevanten Maschinenausrichtungen, der umgebenden Strukturen und der wahrscheinlichen Störquellen.
Halten Sie die getesteten Bedingungen und Standorte fest. Vergleichen Sie die Ergebnisse mit den vom Hersteller angegebenen Betriebsbedingungen und den Abnahmekriterien des Projekts.
Sollte die Kommunikation instabil sein, überprüfen Sie die Installation, die Antennenausrichtung, die Umgebungsbedingungen, mögliche Störungen und die Systemkonfiguration. Erklären Sie eine größere Reichweite nicht einfach für akzeptabel und ändern Sie die Funkeinstellungen nicht, ohne zuvor die Anweisungen des Herstellers und die geltenden Funkvorschriften zu überprüfen.
Bei Baukränen und anderen Geräten mit festgelegten Einsatzbereichen sollte die Prüfung die Positionen und Betriebsbedingungen abdecken, die für die jeweilige Aufgabe von Bedeutung sind. Nomis Fernbedienungen für Baukräne eine anwendungsspezifische Produktreferenz bereitstellen, doch die endgültigen Abnahmekriterien müssen maschinenspezifisch bleiben.
8. Beheben Sie Installationsprobleme, bevor Sie das Gerät wieder in Betrieb nehmen
Die folgende Tabelle stellt einen Zusammenhang zwischen häufigen Symptomen bei der Inbetriebnahme und naheliegenden Ansatzpunkten für die Diagnose her. Dabei handelt es sich um Diagnosehypothesen, nicht um endgültige Diagnosen.
| Beobachtetes Symptom | Mögliche Ursachen, die untersucht werden sollten | Der geeignete nächste Schritt |
|---|---|---|
| Der Empfänger lässt sich nicht einschalten | Falsche Spannungsversorgung, Polaritätsfehler, Unterbrechung, Auslösen einer Schutzeinrichtung oder fehlerhafte Verbindung | Nach Bedarf isolieren und die Versorgung sowie die Anschlüsse anhand des Schaltplans überprüfen |
| Der Sender kann den Empfänger nicht steuern | Probleme beim Koppeln oder bei der Adressierung, fehlerhafte Konfiguration, unzureichende Stromversorgung oder Funkstörungen | Befolgen Sie die Anweisungen zur Kopplung in der Bedienungsanleitung und bestätigen Sie die Systemidentifikation. |
| Eine Bewegung verläuft in die falsche Richtung | Fehler bei der Funktionszuweisung, falsche Verkabelung oder inkonsistente Konfiguration | Beenden Sie die Funktionsprüfung und korrigieren Sie die Zuordnung gemäß dem genehmigten Schema. |
| Ein Steuerelement hat keine Wirkung | Falsche Zuordnung, inkompatible Ein- oder Ausgänge, Verdrahtungsfehler, Verriegelungszustand oder ein maschinenseitiger Fehler | Verfolgen Sie den Befehlspfad systematisch, ohne Sicherheitsfunktionen zu umgehen |
| Die proportionale Bewegung verläuft ungleichmäßig oder unerwartet | Fehlerhafte Neutralstellung, Skalierung, Signalkonfiguration, Kalibrierung oder hydraulisches Ansprechverhalten | Vergleiche die Konfiguration und die Messwerte mit der angegebenen Eingangs-Ausgangs-Beziehung |
| Die Kommunikation wird unterbrochen | Antenneninstallation, Abschirmung, Hindernisse, Störungen, Stromversorgungsstabilität oder beschädigte Komponenten | Überprüfen Sie die Installation und wiederholen Sie den Vor-Ort-Test, nachdem Sie die festgestellte Ursache behoben haben. |
| Die ursprünglichen Bedienelemente stehen im Konflikt mit dem Funksystem | Falsche Integration, eine nicht definierte Priorität der Steuerquelle oder eine konstruktive Einschränkung | Zur Steuerungsarchitektur zurückkehren und eine genehmigte Betriebsregelung festlegen |
| Das Verhalten bei einem Not-Aus oder Neustart ist fehlerhaft | Fehler bei der Steuerungsintegration oder der Sicherheitslogik | Nehmen Sie die Maschine aus dem normalen Betrieb, bis das Problem behoben ist und die betreffende Funktion erneut getestet wurde. |
Umgehen Sie keine Verriegelung, überbrücken Sie keinen Sicherheitseingang, erhöhen Sie keine Schutzeinstellung und setzen Sie keinen Fehler wiederholt zurück, nur um die Inbetriebnahme abzuschließen. Wenn ein Test zu einer unerwarteten Reaktion führt, halten Sie das Ergebnis fest, versetzen Sie das Gerät in den erforderlichen sicheren Zustand und ermitteln Sie die Ursache, bevor Sie fortfahren.
Bei komplexeren Problemen sollten Sie die entsprechenden Handbücher für den Sender, den Empfänger, die Ventilschnittstelle und die Maschinensteuerung zu Rate ziehen. Es kann vorkommen, dass jedes Teilsystem zwar wie vorgesehen funktioniert, das integrierte System jedoch weiterhin falsch konfiguriert ist.
9. Die Änderung dokumentieren und die Maschine übergeben
Die Installation ist noch nicht abgeschlossen, wenn der abschließende Funktionstest erfolgreich verläuft. Das fertige System muss zudem dokumentiert werden, damit Bediener, Wartungspersonal und zukünftige Techniker die geänderte Steuerungskonfiguration nachvollziehen können.
Stellen Sie ein Übergabepaket mit den entsprechenden Unterlagen zusammen:
| Dokument | Was darin enthalten sein sollte |
|---|---|
| Bestandsschaltplan | Tatsächliche Anschlüsse, Bauteilkennzeichnung und Zuordnung der Empfängerausgänge |
| Aktualisierte Steuerfunktionskarte | Endgültige Zuordnungen der Eingaben und entsprechende Maschinenaktionen |
| Informationen zu den Komponenten | Sender, Empfänger, Ventilschnittstelle, Steuerung und Kennzeichnung der entsprechenden Komponenten |
| Konfigurationsdatensatz | Zugelassene Einstellungen und alle für die Wartung erforderlichen Kalibrierungsangaben |
| Inbetriebnahmebericht | Durchgeführte Prüfungen, Bedingungen, Ergebnisse, Abweichungen und Korrekturmaßnahmen |
| Sicherheitsunterlagen | Entsprechende Risikobewertung, Überprüfung der Sicherheitsfunktionen sowie einschlägige Konformitäts- oder Einhaltungsdokumentation |
| Bedienungsanleitung | Anlauf, Normalbetrieb, Stopp, Not-Aus, Abschaltung und vorgeschriebene Maßnahmen bei Störungen |
| Pflegehinweise | Prüfvorschriften, gegebenenfalls Pflegehinweise für die Batterie sowie vom Hersteller vorgeschriebene Wartungsmaßnahmen |
| Trainingsprotokoll | Bestätigung, dass autorisierte Betreiber und Wartungspersonal die erforderliche Unterweisung erhalten haben |
Erstellen Sie keine Konformitätserklärung und geben Sie keine Zertifizierung an, nur weil eine Nachrüstung abgeschlossen oder geprüft wurde. Ob eine Änderung die Konformitätsverpflichtungen der Maschine beeinflusst, hängt von der Maschine, der Art der Änderung und der jeweils geltenden Rechtsordnung ab.
Bei Maschinen, die für verschiedene Märkte geliefert oder angepasst werden, sollte das Projektteam zunächst die einschlägigen gesetzlichen Anforderungen und Normen ermitteln, bevor es entscheidet, welche Unterlagen erforderlich sind.
Zugführer an den angepassten Bedienelementen
Eine vertraute Maschine kann sich nach einer Steuerungsmodernisierung anders verhalten, selbst wenn ihre hydraulischen Antriebe und Hauptfunktionen unverändert bleiben.
Im Rahmen der Bedienerschulung sollten der tatsächliche Aufbau des Senders, die Zuordnung zwischen Eingaben und Bewegungen, die Startsequenz, das Stoppverhalten der Maschine, die Verwendung des Not-Aus-Schalters sowie die Vorgehensweise bei einer Störung der Kommunikation oder Steuerung erläutert werden.
Die Bediener müssen außerdem den zulässigen Arbeitsbereich, die Sichtanforderungen, die entsprechenden Sperrzonen sowie alle Einschränkungen kennen, die sich aus der maschinenspezifischen Risikobewertung ergeben.
Das modifizierte System darf nur von befugtem Personal bedient werden. Die Maschine darf erst dann für den normalen Betrieb freigegeben werden, wenn die erforderlichen Inbetriebnahme-, Sicherheitsüberprüfungs-, Dokumentations- und Übergabemaßnahmen abgeschlossen sind.
10. Wann sollte die Nachrüstung einer drahtlosen Fernbedienung verschoben oder überdacht werden?
Eine Nachrüstung sollte verschoben werden, wenn ihre Kompatibilität oder Sicherheit nicht mit ausreichender Sicherheit festgestellt werden kann.
Weitere technische Arbeiten können erforderlich sein, wenn der Hydraulikkreislauf der Maschine unzureichend dokumentiert ist, elektrische Komponenten veraltet sind oder der Empfänger nicht auf einem unterstützten Weg mit der vorhandenen Steuerung verbunden werden kann.
Das Gleiche gilt, wenn die geplante Installation eine erforderliche Sicherheitsfunktion beeinträchtigen, zu Unklarheiten zwischen zwei Steuerstationen führen, die Lastsicherung gefährden oder einen inakzeptablen Zustand beim Hochfahren oder bei einem Kommunikationsausfall hervorrufen würde.
Auch umweltbezogene und behördliche Auflagen können die Machbarkeit beeinflussen. Ein Fernsteuerungsprodukt, das für einen Standort geeignet ist, ist möglicherweise nicht für einen anderen Standort geeignet, an dem andere Funkanforderungen, Bedingungen in explosionsgefährdeten Bereichen oder Umwelteinflüsse herrschen.
Eine technisch einwandfreie Funkverbindung ist daher nur ein Abnahmekriterium. Die Nachrüstung muss als Teil der gesamten Maschine funktionieren und für den vorgesehenen Verwendungszweck geeignet bleiben.
Fragen, die vor der Genehmigung der Nachrüstung geklärt werden müssen
Bevor die endgültige Installation genehmigt wird, sollte das Projektteam in der Lage sein, folgende Fragen zu beantworten:
-
Ist die bestehende hydraulische und elektrische Architektur ausreichend dokumentiert, um die Schnittstelle zu entwerfen?
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Wurde die Kompatibilität der Empfängerausgänge und Maschineneingänge bestätigt?
-
Wurde die erforderliche Zuordnung zwischen den drahtlosen Befehlen und den ursprünglichen Bedienelementen hergestellt?
-
Sind die Reaktionen auf normale Abschaltungen, Notabschaltungen, Stromausfälle und Kommunikationsausfälle definiert und überprüft?
-
Wurden bei der Platzierung der Empfänger und den Funkversuchen die tatsächlichen Betriebsbedingungen berücksichtigt? de Wurden bei der Platzierung der Empfänger und den Funkversuchen die tatsächlichen Betriebsbedingungen berücksichtigt?
-
Wurden die geltenden Sicherheitsanforderungen und Änderungsverpflichtungen ermittelt?
-
Liegen die Inbetriebnahmeergebnisse, die aktualisierten Schaltpläne und die Bedienungsanleitungen für die Übergabe vor?
Ungeklärte Fragen sollten zu konkreten technischen Maßnahmen führen und nicht als Annahmen in die Installation einfließen.
For a retrofit inquiry, Nomi’s industrial hydraulic remote-control systems are a relevant starting point. Sharing the machine model, photographs of the existing controls and valve assembly, available wiring diagrams, supply details, required functions, and country of installation will help establish what needs to be reviewed before a configuration is proposed.
Technical information can be submitted through the Nomi-Kontaktseite.
A successful retrofit is not defined simply by whether a transmitter can move the machine. It is defined by whether the new control arrangement is compatible with the equipment, behaves as intended under normal and abnormal conditions, and can be operated and maintained using verified documentation.
Häufig gestellte Fragen
1. Kann jede hydraulische Maschine auf drahtlose Fernsteuerung umgerüstet werden?
No. Retrofit feasibility depends on the existing control architecture, the hydraulic valve interface, electrical supply, available controller inputs, and safety requirements. Some machines can accept a relatively straightforward electrical-control modification, while others require additional engineering or may not be suitable for the proposed retrofit.
2. Müssen bei der Nachrüstung einer drahtlosen Hydraulikfernsteuerung die vorhandenen Hydraulikventile ausgetauscht werden?
Not necessarily. Existing valves may remain in place if a compatible control interface is available. Replacement or additional components may be needed when the existing valves do not support the required electrical actuation or when the proposed system requires a different control method. The valve model and manufacturer documentation should be checked before installation.
3. Bleiben die ursprünglichen manuellen Bedienelemente nach einer Umrüstung auf drahtlose Steuerung weiterhin funktionsfähig?
Sometimes, but this must be established by the control-system design. The relationship between manual and wireless controls must be defined so that conflicting commands and unintended movement are prevented. The retained controls must also remain consistent with the machine’s safety requirements.
4. Wie lange dauert die Installation einer industriellen Funkfernsteuerung?
Installation time varies with machine complexity, valve accessibility, wiring conditions, the number of controlled functions, and the required safety-system modifications. The time needed for commissioning and documentation must also be included. A reliable estimate requires a review of the actual machine and installation scope.
5. Kann eine drahtlose Fernbedienung eine proportionale hydraulische Bewegung bewirken?
Yes, when the transmitter, receiver, hydraulic valve interface, and any required controller or amplifier support proportional operation. Commissioning should verify neutral position, command scaling, movement direction, and response throughout the required operating range. An ordinary on/off interface cannot automatically provide proportional control.
No. The emergency-stop function must be integrated into the complete machine-control architecture and verified against the applicable requirements. The machine’s stopping behavior, safety logic, reset conditions, and response to relevant faults must all be considered. A transmitter feature alone does not establish system-level compliance.
7. Wie sollte das Verhalten bei Kommunikationsausfällen nach der Installation überprüft werden?
The commissioning plan should define the required machine response, the conditions for triggering communication loss, and the acceptance criteria. Tests should verify the complete machine response rather than checking only a receiver output. Particular care is required for machines where uncontrolled movement or loss of load holding could create a hazard.
8. Welche Informationen sollten einem Lieferanten übermittelt werden, bevor man ein Angebot für eine Nachrüstung anfordert?
Provide the machine manufacturer and model, photographs of the existing controls and valve assembly, available hydraulic and electrical diagrams, power-supply details, the functions to be controlled, proportional or on/off requirements, the operating environment, and the country of installation. Identify any known limitations or existing controller requirements as well.
9. Welche Unterlagen sollten nach der Nachrüstung aufbewahrt werden?
Retain the as-built wiring diagram, final function map, component identification, relevant configuration records, commissioning report, safety documentation, updated operating instructions, and operator-training records. Include any other documents required by the machine manufacturer or applicable regulations.
