Pilz is een toonaangevend en innovatief bedrijf in de automatiseringstechniek. Dat blijkt uit bijvoorbeeld het door haar ontwikkelde objectgeoriënteerd automatiseringssysteem PSS4000. In dit systeem zijn software, hardware en methodiek tot één geheel samengesmeed. Het systeem combineert veiligheids- en standaard functies met motion control in combinatie met diagnose en visualisering. De provincie Zuid-Holland ziet de voordelen en heeft besloten om haar sluizen en bruggen volledig op dit automatiseringsysteem af te stemmen, waarbij de universele software zorgt voor optimale diagnosefaciliteiten en snel en vereenvoudigd onderhoud.Bruggen en sluizen
Arjen Verhoeven, Manager Solutions Department maakt met veel enthousiasme de samenwerking met Zuid-Holland kenbaar: “Wij zijn voor Zuid-Holland met twee verschillende projecten bezig. De een is een sluizencomplex en de andere is een bedieningscentrale die 84 objecten bewaakt, bestuurt en controleert. Deze bedieningscentrale is weer onderverdeeld in acht bedieningsposten, zeg maar brugwachtereenheden. Van hieruit worden de bruggen en sluizen in de regio aangestuurd.” De beide projecten zijn met elkaar in overeenstemming. Dat wil zeggen dat er voor beide projecten voor dezelfde automatiseringsstructuur is gekozen. In Gouda staat een sluiscomplex dat momenteel in de voorbereidingsfase zit. Dit houdt in dat de specificaties en de functionele beschrijvingen gereed zijn. Arjen Verhoeven verwacht dat de praktische installatiefase omstreeks zomer 2010 zal zijn afgerond.
“In februari 2010 is de software gereed en volgt er een testfase op een natuurgetrouw functioneel hardwaremodel van schaal 1:25. Hier wordt de volledige softwareapplicatie praktisch op alle mogelijke en onmogelijke voorkomende situaties getest. Alle functies binnen een sluizencomplex zijn in het model ondergebracht. We willen er zeker van zijn dat als de applicatie op de werkelijke locatie wordt geïnstalleerd het systeem ook aan alle eisen qua veiligheid en betrouwbaarheid voldoet.”
De feitelijke situatie zal zijn dat er per deelsysteem een I/O-module aanwezig is, waar alle I/O met betrekking tot de bewegende delen en de veiligheidsinrichtingen van de sluizen in zijn ondergebracht. Denk hierbij aan de afsluitbomen, de brug, de sluisdeuren en de seinen. Alle I/O-punten komen samen in de PLC die als decentraal systeem alles in de gaten houdt. Om de software zo universeel mogelijk te houden zijn er voor alle mogelijke componenten binnen het sluizencomplex standaard objecten gedefinieerd. Dat betekent dat alle objecten ook in toekomstige projecten kunnen worden ingezet en er geen misverstanden over hoeven te ontstaan hoe het een en ander is opgebouwd en functioneert.
Veiligheid
De veiligheid is optimaal geregeld. Niet alleen op technisch niveau is alles redundant uitgevoerd, maar zijn ook alle regelingen en schakelcircuits beveiligd. Arjen Verhoeven noemt als voorbeeld de seinen. “Je wilt er zeker van zijn dat het verkeerd stilstaat voordat de brug opengaat en de sluis in werking treedt. Dus eerst het sein op rood, dan de afsluitbomen sluiten en vervolgens als deze afsluitbomen ook daadwerkelijk dicht zijn kan de brug in beweging worden gezet. Maar ook de werking van de LED-lampen wordt aan de hand van de aanstuurkaart gecontroleerd in combinatie met een stroomrelais, zodat ook wordt gewaarborgd dat de seinen goed functioneren!” Op deze wijze worden ook de afsluitbomen gecontroleerd en de sluisdeuren in combinatie met de nivelleerkleppen. Kortom: er wordt optimaal gecontroleerd op veiligheid en alle aspecten die met veiligheid te maken hebben van zowel mens als installatie. Alle veiligheidsketens voldoen dan ook aan SIL 3 conform IEC 62061.
Het systeem in het sluizencomplex bevat zeven I/O-punten: de PLC met acht remote I/O-stations. Van deze remote I/O-stations is de helft fail-safe uitgevoerd. Verder worden van de slagbomen de posities gecontroleerd en wordt van de brug de positie en de snelheid gecontroleerd. Tevens worden van de sluisdeuren de stand en de snelheid gemeten en zijn onderling vergrendelingen aangebracht, waardoor wordt voorkomen dat de sluisdeuren tegen elkaar openstaan. Hetzelfde geldt voor de nivelleerschuiven, waarin een vergrendeling is ondergebracht dat ze nooit gelijktijdig kunnen openen. Dit gaat ook op voor de seinen, zodat voorkomen wordt dat beide zijden groen licht krijgen. Kortom: overal is aangedacht om de veiligheid en het gebruiksgemak te optimaliseren. Van belang is dat ook achteraf de architectuur van het PSS4000 systeem kan worden aangepast, dankzij de modularisering en herbruikbaarheid van componenten en de flexibele schaalbaarheid van hardware en software.
De bedieningscentrale
De bedieningscentrale is met de locale decentrale brugwachtereenheden, de bedieningsposten, gekoppeld via SafetyNet P. “Over dit netwerk lopen alle besturingstechnische zaken in bidirectionele richting, evenals alle videobeelden en de VOIP. In de centrale staat een aantal bedieningstafels van waaruit een object op een willekeurige locatie kan worden bediend. Hier maakt het niet uit of het gaat om een sluis of een brug.” Momenteel zijn vijf centrale bedieningsposten actief. Deze posten draaien nu verschillende jaren en zijn nog gebaseerd op de voorloper van het nieuwe SafetyNet P, namelijk de SafetyBUS p. “De eisen en de wensen zijn in de afgelopen jaren aangepast en toegenomen. Dat betekent dat de SafetyBUS p niet meer voldoet als het gaat om de capaciteit. Daarom wordt er ook een migratieslag gemaakt naar het nieuwe netwerk SafetyNet P. Een van de grote voordelen van dit laatstgenoemde netwerk is dat we niet meer gebonden zijn aan de begrenzing van 64 objecten, zoals gedefinieerd volgens de SafetyBUS.”
Suite PAS4000
De suite PAS4000 vormt een onlosmakelijk onderdeel van het PSS4000 systeem. PAS4000 is de bedieningsinterface voor het PSS4000 systeem. De gebruiker heeft hiermee de faciliteiten om op eenvoudige wijze alle complexe functies binnen het systeem te configureren. “Veelal zie je dat de uiteenlopende onderdelen van een ontwikkelingstraject gebruik maken van aparte software om de toepassing tot stand te kunnen brengen. Onze suite PAS4000 smeedt alle functiegebieden binnen het ontwikkelingstraject tot een geheel. Alle hulpmiddelen voor engineering, programmering, ingebruikneming en het in bedrijf stellen zijn ingebed en volledig op elkaar afgestemd.” Wat JanTournois, directeur Pilz Nederland, daarbij aangeeft zijn dat bijvoorbeeld alle gebruikersinterfaces uniform en consistent zijn en dat alle onderlinge voorzieningen voor het uitwisselen van informatie tussen de modulen onderling op een eenvoudige wijze tot stand worden gebracht. Hij onderstreept dat hierdoor mogelijke fouten als gevolg van verkeerde communicatie of foutieve invoer worden geminimaliseerd. “Ook dit leidt weer tot een verlaging van de ontwikkelkosten en een reducering in kosten!”
Real-time Ethernet SafetyNET pHet PSS4000 biedt de gebruiker de mogelijkheid om uit verschillende vermogensklasse te kiezen. De koppeling en de communicatie vinden daarbij altijd plaats via het real-time Ethernet SafetyNET p. Het gaat hierbij om een deterministisch netwerk voor industriële omgevingen. Pilz maakt gebruik van SafetyNET p RTFL (real-time frame regel), een versie die geoptimaliseerd is voor zeer snelle communicatie in snelle en dynamische toepassingen. Van belang is dat dit protocol expliciet de dynamische detectie- en netwerkstructuur ondersteunt, waardoor allerlei serviceapparatuur kan worden aangesloten voor bijvoorbeeld ondersteuning of hulp op afstand. In combinatie met het PSS4000 systeem is het mogelijk om decentrale dataverwerking te realiseren. Impliciet betekent dit dat complexe toepassingen gebruik kunnen maken van een modulaire structuur en flexibele individuele modules als het gaat om dimensionering, planning en de ingebruikneming van installaties. Een bijkomend voordeel is dat zeer snel op locale gebeurtenissen kan worden gereageerd.
Voor meer informatie over Pilz nieuwe besturingssysteem kijk op www.objectgeorienteerd.nl
