26/05/2014
Door Bart Driessen
Big Benny, een 's werelds hoogste hijskranen, is gebouwd door Sarens in Wolvertem. Officieel heet deze gigant 'Sarens Giant Crane 120', vanwege zijn capaciteit van 120.000 tonmeter. De kraan kan op een radius van 40 meter 3000 ton hijsen. Voor de techniek zijn de bekabeling van het PROFIBUS-netwerk en de hydraulische aandrijving essentieel.
Sarens verzorgde zelf de mechanische constructie van de kraan en maakte voor de hydraulische aandrijvingen en besturingen gebruik van de know-how van meerdere afdelingen binnen Bosch-Rexroth in Brussel, ondersteund door engineers in Duitsland. Een hoofdstuk apart in dit project is de bekabeling; Lapp Benelux leverde onder meer 3 kilometer PROFIBUS kabel en een groot aantal specials zoals plug en play kabelslangen van 52 mm dik, met daarin tien verschillende kabels en bijbehorende industriële connectoren. Een team onder leiding van Michael Brockhans, senior application engineer en Steven Huylebroeck, director sales, engineering & service, ontwikkelde het hydraulische aandrijfsysteem, inclusief besturing en PROFIBUS-netwerk. Maarten Koort, Manager Marketing & Systems bij Lapp, schoof aan bij het gesprek op de engineeringsafdeling bij Bosch-Rexroth in Brussel.
Containers
Big Benny is een kraan van het type ringkraan. Dat wil zeggen dat de volledige kraan draait over een dubbele, ringvormige rail. De ballast bestaat uit 36 veertig-voets zeecontainers die elk gevuld worden met 100 ton zand of ander materiaal. De grootste ring heeft een diameter van 38 meter en staat op 'loading mats' die de grondbelasting van 20 ton per vierkante meter aankunnen. De containers waarin de ballast zit, hebben nog een andere belangrijke functie. De kraan wordt na afronding van het hijswerk gedemonteerd en vervoerd in 145 van deze zeecontainers. Bij de volgende locatie wordt Big Benny dan weer opgebouwd; een klus die 20 dagen duurt. De primeur beleefde Big Benny trouwens bij de bouw van een nieuwe productielocatie Fab 42 van Intel in Phoenix, Arizona. Bij de ingebruikname sprak Barack Obama nog een vriendelijk woord. Big Benny moest daar dakspanten van 200 ton hijsen; lasten van 6 bij 58 meter. Voor deze kraan, die zo'n 25 miljoen euro kostte, geen probleem.
Vandaag de dag is Big Benny in China aan zijn tweede klus bezig. Op het Cosco shipyard in de plaats Nantong bewijst deze reus zijn kracht door een 770t wegend dek op een mega olieplatform te hijsen.
Kabelslangen en specials
Omdat de kraan op elke locatie wordt opgebouwd en afgebroken, moeten de kabels flexibel zijn en voorzien van connectoren. Lapp Systems verzorgde de engineering en productie van de plug en play kabelassemblages. Maarten Koort: “Vanuit de Centrale Besturings Container gaan 29 slangen naar de diverse powerpacks en junction-boxen. In een slang zitten 10 verschillende kabels. Het gaat om kabels voor noodstops, Ethernet, PROFIBUS (heen en terug), SSI- encoders, TTL-encoders, voeding, LVTT-hoekmeting van de hydraulische motor en kabels voor servoventielen. In totaal is er zo'n 3 kilometer buskabel gemonteerd. De eisen aan Lapp lagen op een hoog niveau. Sarens wilde flexibele kabels die net als de connectoren robuust waren en een beschermingsklasse hadden van minimaal IP65. Tevens moesten de kabels bestand zijn tegen zeer hoge en lage temperaturen. De kraan moet in verschillende klimaatzones kunnen werken. Om oxidatie te voorkomen hebben wij de koperen aders vertind uitgevoerd. Wij hebben ook bijpassende connectoren geconfigureerd en geleverd. Door de modulaire opbouw kunnen we de juiste aansluiting van de verschillende signalen maken. Verder hebben we blindstekkers geleverd. Deze zijn nodig om het volledige netwerk op te bouwen als een onderdeel niet aangesloten is. Daarmee behoud je alle noodstops, ook als bepaalde onderdelen niet zijn aangesloten.”
Powerpacks
Michael Brockhans: “Alle bewegingen door de kraan worden hydraulisch aangedreven. Denk aan het hijsen, op- en aftoppen van de mast en het draaien van de kraan. Wij hebben daarvoor zes powerpacks geïnstalleerd, met de aantekening dat we momenteel werken aan een uitbreiding naar acht powerpacks. Elke powerpack heeft twee dieselmotoren van 280 kW ieder en twee hydraulische aggregaten. Voor elke lier zijn twee hydromotoren vereist, en dus een powerpack. Alle powerpacks en lieren zijn identiek en modulair inzetbaar. Elk powerpack heeft een eigen besturingskast met een eigen PLC en IO van Bosch-Rexroth. In het netwerk voor de besturing hebben we 19 PLC's geïnstalleerd, verdeeld over vier subnetwerken. Een werkt als master voor alle andere PLC's, acht werken als master PLC voor de lieren, verder zijn er acht voor de powerpacks, een voor 'slewing' (het draaien van de kraan) en een voor de motorverdeelkast. Voor de lieren en de aandrijving van de ballastwagens gebruiken we numerieke besturingen; vanwege de synchronisatie van deze aandrijvingen. Verder hebben we tien remote IO-modules voor locale IO.
Alle elektronica is ondergebracht in containers. We hebben een OC of Operator Container met daarin een industriële PC waarop een soft PLC draait. Daarnaast een CBC of Centrale Besturing Container voor alle aandrijvingen. De CBC bevat zeven schakelkasten; met daarin de master-PLC met volledige intelligentie van de kraan, elektronica voor de lieren voor het toppen, hijsen en draaien plus een vermogensverdeelkast. Voor de visualisatie en bediening hebben we een enorme Scada-applicatie gemaakt met Winstudio. In dit project gaat het om 40.000 variabelen. De communicatie voor programmering en Scada-systeem verloopt over Ethernet. Het was voor ons een zeer interessant project waar we ook veel van geleerd hebben. Er hebben veel mensen aan meegewerkt, onder andere uit Duitsland, Nederland en natuurlijk België.”
voor meer info ga naar: