Waarom het automatiseringssysteem PSS 4000 van Pilz de
metro in Antwerpen nog stipter maakt.
Bij toenemende ouderdom van besturingssystemen voor
treinverkeer is een opeenhoping van storingen en uitval onoverkomelijk. Als
gevolg daarvan komt men met name in het openbaar vervoer, waar treinen elkaar
in hoog tempo opvolgen, al snel tot volledige stilstand van alle treinverkeer.
Bij het ondergrondse kruispunt van drie metrolijnen in het centrum van
Antwerpen wordt het verouderde besturingssysteem vervangen door het SIL
4-compatibele automatiseringssysteem PSS 4000, dat zich elders in de sector al
ruimschoots heeft bewezen. De innovatieve en op software gebaseerde besturings-
en veiligheidsoplossing van Pilz heeft stap voor stap en zonder ingrepen in de
complexe elektrotechnische periferie de bestaande techniek vervangen. Sindsdien
rijdt de metro rondom het Centraal Station nog betrouwbaarder.
Onder het stadscentrum van Antwerpen komen op de
zogenaamde driehoek bij de stations Astrid, Opera en Diamant drie metrolijnen
bij elkaar. Daarbij gaan bij elk van de drie stations telkens twee sporen over
in één spoorlijn. Besturings- en bewakingssystemen zorgen er onder meer voor
dat er steeds maar één trein het station kan binnenrijden. In de afgelopen
jaren traden er telkens weer operationele storingen op. “De printplaten met hun
elektromagnetische componenten zijn al ruim 35 jaar in gebruik en het wordt
steeds moeilijker om aan de juiste vervangende onderdelen te komen. Daar komt
ook nog bij dat veel werknemers die nog bekend zijn met deze technologie met
pensioen gaan”, aldus Guido Maesschalck, Electronic Engineer bij De Lijn, het
bedrijf dat het openbaar vervoer in de regio Antwerpen verzorgt.
Knooppunt van
moderne automatisering
Dat er iets moest gebeuren, stond daarom wel vast: er
werd gezocht naar een moderne, op software gebaseerde oplossing ter vervanging
van de functionaliteit van de verouderde besturings- en bewakingstechniek. Nog
een eis was dat de totale elektrotechnische infrastructuur rondom de
wisselknooppunten en schakelkasten in eerste instantie ongemoeid gelaten
moesten worden. De modernisering moest modulegewijs en stap voor stap kunnen
plaatsvinden en de definitieve omschakeling bij de drie knooppunten moest zich
vervolgens binnen één nacht kunnen voltrekken. Uiteindelijk wilde men het
openbaar vervoer niet maandenlang platleggen. Het OV-bedrijf schreef voor het
project een aanbesteding uit en via aanbevelingen vanuit de branche kwam de
Duitse automatiseringsonderneming Pilz in beeld. “Na een eerste
referentieproject waren we ervan overtuigd dat Pilz een geschikte partner zou
zijn voor de besturings- en veiligheidstechnische modernisering van de
kwetsbare driehoek”, aldus Guido Maesschalck.
De uitdaging was om een projectscenario te ontwikkelen
dat op deze specifieke casus was afgestemd. Toen de werkzaamheden van start
gingen, waren er niet meer dan een paar oude elektrische schema's en
spoorschema's beschikbaar. Pilz voerde op basis van de eisen een analyse van de
hardware en software uit en ontwikkelde parallel daaraan een projectprocedure.
Op basis van een verplichte routekaart werden deeldoelstellingen gedefinieerd,
werden hardwaretools geselecteerd en werden de noodzakelijke
softwaretoepassingen ontwikkeld.
Gecertificeerd
automatiseringssysteem voor het metroverkeer
Centraal onderdeel van de nieuwe besturings- en
veiligheidsoplossing is het automatiseringssysteem PSS 4000. Pilz heeft het
automatiseringssysteem, dat zich ruimschoots heeft bewezen, verder ontwikkeld
voor de specifieke eisen die op het gebied van spoorwegverkeer gelden. Deze
speciale modules, met typebenaming -R (“railway”) zijn bestand tegen
elektromagnetische storingen, extreme temperaturen en mechanische belastingen,
die bij spoorwegen vaak voorkomen. De -R-modules in het automatiseringssysteem
PSS 4000 zijn CENELEC-goedgekeurd volgens EN 50126, EN 50128, EN 50129 en EN
50155. PSS 4000-R is goedgekeurd door het Duitse Eisenbahn-Bundesamt (EBA) en
bevat de spoorwegspecifieke veiligheidsgoedkeuringen al als producteigenschap.
Deze zijn inzetbaar in diverse applicaties en op verschillende
veiligheidintegriteitsniveaus in de spoortechniek. Hiertoe behoren
besturingsfuncties van machines in de spoorwegbouw en in tractievoertuigen
alsmede besturings- en bewakingsfuncties in de seintechniek, zoals bijvoorbeeld
voor signaalbewaking bij spoorwegovergangen, de beheer- en beveiligingstechniek
of de koppeling van seinposten. Het automatiseringssysteem voldoet in de totale
toepassing aan SIL 4.
Veilige passage
van treinen
Simpel gesteld moet het automatiseringssysteem PSS 4000
van Pilz op de drie knooppunten het metroverkeer ordelijk, veilig en efficiënt
doen verlopen. Betrouwbaarder, sterker presterend en efficiënter dan de
techniek. Hiermee waarborgt de nieuwe, op software gebaseerde
automatiseringsoplossing dat er op de spoorlijn waar de drie identieke sporen
samenkomen telkens maar één trein het metrostation kan binnenrijden. Als er nog
een trein op het station is, dan staan de seinen van beide sporen op rood. Als
er twee treinen vrijwel gelijktijdig aankomen, dan beslist het
automatiseringssysteem op basis van een vooraf geprogrammeerde modus welke
trein voorrang krijgt. PSS 4000 bestuurt en bewaakt niet alleen de stand van de
wissels en de lichtseinen, maar ook de in de spoorbedding aangebrachte sensoren
en detectoren. Deze zorgen voor een veilige minimale afstand tussen twee
treinen. Als de afstand te klein dreigt te worden, dan zorgt het
automatiseringssysteem ervoor dat de achteropkomende trein automatisch wordt
afgeremd. Afhankelijk van de situatie krijgt de machinist te zien hoe snel hij
maximaal mag rijden. Als hij deze aanwijzing negeert, wordt ook in deze
situatie de trein door het automatiseringssysteem afgeremd. Daarnaast
detecteert PSS 4000 breuken in de bovenleiding, uitval of storingen van seinen,
baanvaksensoren en neemt het de nodige veiligheidsmaatregelen.
Ruimtebesparend en
compact in de schakelkast
Op elk van de drie wisselpunten zijn drie PSS
4000-module-units actief. Deze communiceren met elkaar via SafetyNET p. PSS
4000 bestaat uit meerdere functiegroepen. Veilige PLC's, I/O-apparaten en
diverse I/O-modules voor veiligheids- en automatiseringsfuncties zijn als
hardwarecomponenten beschikbaar. Drie modulaire units nemen in de schakelkasten
precies die plaatsen in die voorheen aan de oude elektrische printplaten waren
toegewezen. De “mastermodule” (MAW) met de hogere besturings- en
bewakingsfuncties bevindt zich in de centrale schakelkast in de buurt van de
wissel, de beide “slavemodules” (MV”- en MV”+) bevinden zich in de
schakelkasten op de seininstallaties van de binnenkomende sporen.
De
elektrotechnische periferie blijft ongewijzigd
Samenvattend biedt het automatiseringssysteem PSS 4000
voor de stapsgewijze modernisering van besturings- en bewakingsinfrastructuur
voor treinverkeer meerdere voordelen: De maatregelen kunnen stap voor stap en
punctueel worden gerealiseerd. De totale elektronische periferie, die bestaat
uit sein-, beheer- en meldtechniek, en de onderlinge bekabeling van de
schakelkasten blijven onaangetast. Het automatiseringssysteem PSS 4000 fungeert
daarmee tevens als interface tussen de oude schakelkasten. De modulair
opgebouwde techniek is in hoge mate gestandaardiseerd en speciale taken kunnen
probleemloos worden aangepast.
Nadat de modules in offlinemodus met goed gevolg zijn getest,
kan het systeem snel in gebruik worden genomen: voor het instellen,
configureren en parametreren van de veiligheidstoepassingen en de overdracht
daarvan naar het besturingssysteem is het softwareplatform PAS4000 van Pilz beschikbaar. “Het automatiseringssysteem
vormt voor ons de basis waarop we in de komende jaren meerdere baanvakken
veiliger en betrouwbaarder gaan maken. Dankzij de hardware en software en de
prima ondersteuning en advisering die Pilz ons zitten we op het juiste spoor',
zo vat Guido Maesschalck samen.
Geen opmerkingen:
Een reactie posten