PLC-besturingen: nieuwe perspectieven voor elektronische spoorwegsystemen

 

Bestaande sein- en besturingstechniek in het treinverkeer, met name op de regionale trajecten, is grotendeels gebaseerd op klassieke seinhuistechniek. Voor de noodzakelijke modernisering van de techniek in het spoorwegnet worden ook besturingsoplossingen uit de industrie in aanmerking genomen.

 

Oplossingen voor de sein- en besturingstechniek in het spoorwegverkeer zijn tot nu toe grotendeels propriëtair ontstaan. Dat wil zeggen dat de technologieën speciaal voor gebruik in het spoorwegverkeer ontworpen, ontwikkeld en gemaakt zijn. Normatieve eisen, projectspecifieke bijzonderheden en een zeer lage mate van standaardisatie zijn in deze toepassingen vandaag de dag kostenrelevante factoren. Bestaande seintechniek, met name op de regionale trajecten, is grotendeels gebaseerd op oude seinhuistechniek, die ofwel puur mechanisch ofwel met elektromechanische relaistechniek werkt.

 

Geheugenprogrammeerbare besturingen (PLC's), die in de industrie bijvoorbeeld voor de machinebouw worden gebruikt, vormen een veilig en toekomstbestendig platform voor besturingstaken ter vervanging van relaisgroepen. PLC's worden dankzij de grootschalige toepassing in de industrie en het gebruik van gestandaardiseerde industriële componenten gekenmerkt door lage aanschafkosten.

 

Bij de modernisering zijn vooral de koppelingen tussen oude en nieuwe techniek een grote uitdaging. De technische trend, ten aanzien van netwerkvorming en integratie, decentralisatie, gegevensregistratie en -verwerking en op basis daarvan de servicegerichtheid, wordt tegenwoordig aangeduid als Industrie 4.0 en vormt de basis voor veel nieuwe mogelijkheden, ook in de spoorwegsector.

 

Het automatiseringssysteem PSS 4000

Pilz uit Ostfildern bij Stuttgart biedt met het automatiseringssysteem PSS 4000-R een geschikte oplossing voor de veilige automatisering en digitalisering in de spoorwegsector. PSS 4000-R maakt een consequente verdeling van besturingsfuncties mogelijk, ook met het RaSTA-protocol, en kan via de centrale engineeringtool PAS4000 worden geconfigureerd en geprogrammeerd. De onderlinge koppeling van meerdere besturingen vergroot het aantal toepassingsmogelijkheden en wordt met de webgebaseerde visualiseringssoftware PASvisu visueel weergegeven – de gebruiker houdt zo ook volledig zicht op verdeelde of vertakte architecturen.

 

Het opbouwen op de voor spoorwegen goedgekeurde PSS 4000-R van Pilz biedt voor de spoorwegtechniek het voordeel dat de ontwikkelingstijd en -kosten in vergelijking met een compleet nieuw ontwikkelde spoorbesturing flink kunnen worden gereduceerd.

 

Pilz heeft het automatiseringssysteem PSS 4000 in zijn basisfunctie volgens EN 61508 voor toepassingen in de industriële automatisering ontwikkeld. Voor de bijzondere eisen in het spoorwegverkeer heeft Pilz speciale modulen met -R ('Railway') in de typeaanduiding ontwikkeld. Deze modulen zijn bestand tegen elektromagnetische storingen, extreme temperaturen en mechanische belastingen, die bij spoorwegen vaak voorkomen. Als hardwarecomponenten staan behalve de veilige PLC-besturingen ook I/O-apparaten en verschillende I/O-modulen voor safety- en standaardtoepassingen ter beschikking.

 

De -R-modulen van PSS 4000 zijn CENELEC-goedgekeurd volgens EN 50126, EN 50128 en EN 50129 en voldoen voor spoorvoertuigen aan de eisen volgens EN 50155 en EN 45545. PSS 4000-R bevat de spoorwegspecifieke veiligheidsgoedkeuringen al als producteigenschap en kan in de totale toepassing tot SIL 4 worden gebruikt. Hiervoor zijn speciale architectuurmodellen met bijbehorende documenten gemaakt, die Pilz graag aan u ter beschikking stelt.

 

Dit eenvoudige modulaire systeem met goedgekeurde componenten voor het uitvoeren van veilige besturingstaken biedt voordelen bij de goedkeuring van algemene of specifieke toepassingen, inclusief het leveren van het bewijs van veiligheid, en zorgt er zo voor dat deskundigen en goedkeuringsinstanties aanzienlijk minder tijd kwijt zijn aan het leveren van bewijs.

Voor het configureren en parametreren van een veiligheidstoepassing en de overdracht ervan naar de besturing is het softwareplatform PAS4000 beschikbaar. Hiermee wordt een applicatieprogramma op veiligheidsrelevante wijze gemaakt en bewerkt. Softwarecomponenten zijn de IEC 61131-3-editors en een speciale bouwsteeneditor PASmulti.

 

Voor de toepassing in de spoorwegtechniek betekent dit een groot voordeel bij de engineering: de gebruiker hoeft het door hem geselecteerde architectuurmodel enkel aan de ingangszijde met specifieke sensoren, bijvoorbeeld assentellers, en aan de uitgangszijde met actuatoren, bijvoorbeeld een seininstallatie, aan te vullen. Met de architectuurmodellen worden veiligheidsrelevante gebruiksvoorwaarden (Safety-related Application Conditions, SAC) ter beschikking gesteld. Deze garanderen dat het complete systeem aan de kwaliteitseisen van de veiligheidsintegriteit voldoet. 

 

Voor het hoogste veiligheidsintegriteitsniveau SIL 4, dat bijvoorbeeld bij sein- en wisselbesturingen in seinhuizen is vereist, zijn de eisen aan de onafhankelijkheid en robuustheid van de scheiding van de eenheden aanzienlijk hoger. De generieke SIL4-architectuur voldoet hieraan door middel van twee redundante PLC's die de toepassing besturen. Pilz heeft samen met zijn samenwerkingspartner Thales het concept van de SIL-4-toepassing opgesteld, dat de basis van de PACB (programmeerbare aanpassing van het centrale blok) van Thales vormt. De PACB is een product dat de relaisgroepen en het overdrachtssysteem van een centraal blok tussen een elektronisch seinhuis en een relaisseinhuis vervangt. Deze techniek biedt een hoge onafhankelijkheid van de eenheden en daarmee samenhangend bestendigheid tegen common-cause-fouten.

 

Het automatiseringssysteem PSS 4000 van Pilz wordt al in de meest uiteenlopende infrastructurele toepassingen gebruikt. Onder meer voor besturings- of bewakingsfuncties bij spoorwegovergangen, in wisselbesturingen, in de beheer- en veiligheidstechniek of bij de koppeling van seinposten.

 

 

Op spoorvoertuigen kan de PSS 4000 voor de signaalbewaking van de sensoren of als Vehicle Control Unit (VCU) worden gebruikt. Op dit moment ontstaan er nieuwe segmenten zoals ETCS, "meer automatisering in het goederenvervoer" of autonoom rijden, die door PLC-oplossingen snel zullen veranderen.

Met moderne besturingsoplossingen kan de bestaande besturingstechniek stap voor stap worden vervangen zonder in de complexe elektrotechnische periferie te moeten ingrijpen.

 

      

Voor de noodzakelijke modernisering van de sein- en besturingstechniek in het treinverkeer worden ook besturingsoplossingen uit de industrie in aanmerking genomen, zoals bijvoorbeeld het automatiseringssysteem PSS 4000 van Pilz.

 

 

 

 

 

Aanleg tweede bestuurderloze metrolijn in Rennes in volle gang

Siemens is op dit moment in Rennes bezig met de aanleg van de tweede bestuurderloze metrolijn in de Franse stad. De nieuwe verbinding metrolijn B die het noordoosten en zuidwesten van de stad met elkaar verbindt, wordt in 2020 opgeleverd. De treinenbouwer is verantwoordelijk voor de aanleg van de metroverbinding, het spoorbeveiligingssysteem CBTC en de levering van 25 Cityval metrovoertuigen.

Siemens werkt in het project samen met Strukton Rolling Stock voor de ontwikkeling en bouw van de elektrische aandrijving voor de nieuwe metrovoertuigen. Strukton benaderde vervolgens Pilz voor een modulaire veiligheidsoplossing.

Technologische verandering in de schakelkast

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.

Pilz verzorgt volledige spoorwegovergang in Goes

Veilig op stoom van Goes naar Borsele

Door een aanpassing van het wegennet in de gemeente Goes, werd de toeristische stoomtrein Goes – Borsele geconfronteerd met de noodzaak van een nieuwe spoorwegovergang. Om hier de veiligheid te maximaliseren maar de kosten te beperken, heeft het bedrijf Pilz geselecteerd om deze oplossing te leveren. De aanvraag was het begin van een optimale samenwerking die heeft geleid tot een IEC 61508 gecertificeerde oplossing t/m veiligheidsniveau SIL3. Het toeristenseizoen kan beginnen!

Decennia geleden liep een spoorlijn door de ‘Zak van Zuid-Beveland’. Nadat de dienstregeling hier was opgeheven, startte in 1971 een groep vrijwilligers met de stichting SGB: Stoomtrein Goes-Borsele. Ooit begonnen met een kleine stoomlocomotief en een paar eenvoudige rijtuigen is de organisatie in ruim veertig jaar uitgegroeid tot een ‘rijdend museum’ – met een officiële museumstatus! – waar 190 vrijwilligers wekelijks hun hart ophalen. Onder meer met het onderhouden en opknappen van een groot aantal eigen treinstellen en locs en natuurlijk met het rijden ervan. In de zomer kan het publiek meerijden op een echte stroomtrein over het traject Goes – Hoedekenskerke waarbij zoveel mogelijk de nostalgie van ‘vroeger’ is behouden. Tevens zijn op het terrein in Goes vele andere aspecten van de spoorwegen van toen te bekijken.

Technologische verandering in de schakelkast

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.

Pilz ondersteunt RailCom bij renovatie van dertien spoorbruggen

In opdracht van ProRail heeft RailCom de technische systemen van dertien spoorbruggen in het noorden en oosten van Nederland gereviseerd. Hierbij zijn de bruggen onder meer aangesloten op een nieuw IP communicatienetwerk en zijn verouderde technieken vervangen door moderne oplossingen. Pilz ondersteunde het bedrijf met zijn uitgebreide kennis en ervaring onder meer op het vlak van detailengineering en het op orde brengen van alle verplichte technische documentatie.

In principe worden alle beweegbare spoorbruggen in Nederland op afstand bediend. In de zomermaanden gebeurt dit volgens een bepaald schema waarbij het scheepvaartverkeer op de hoogte wordt gehouden van de openingstijden – bijvoorbeeld één maal per uur. Buiten het seizoen opent de brug uitsluitend wanneer het scheepvaartverkeer hierom vraagt en wanneer dit gezien het treinverkeer op dat moment mogelijk is.

Besturen, niet rangeren!

Automatiseringssysteem PSS 4000 rijdt als veiligheidsinterface mee op op afstand bestuurde locomotieven

Het radiografische besturingssysteem LocControl100 van de spoorwegtechniekspecialist Schweizer Electronic AG verzendt besturingscommando's vanaf een mobiel bedieningspaneel draadloos en veilig naar een locomotief. In combinatie met het op de TRAXX AC Last Mile-locomotief van Bombardier Transportation geïnstalleerde automatiseringssysteem PSS 4000 van Pilz kunnen met dit besturingsplatform bijzondere extra functies exact naar wens van de klant veilig en flexibel worden gerealiseerd. Het volgens SIL3 gecertificeerde radiografische besturingssysteem maakt daarmee het geautomatiseerde spoorwegverkeer flexibeler en productiever zonder compromissen ten aanzien van de veiligheid te moeten sluiten.

Pilz automatiseringstechniek met industriële PLC’s voor het spoor

Als het gaat om oplossingen voor veilige besturingstechniek beschikt Pilz over jarenlange ervaring met talrijke toepassingen in de spoorsector. Of het nu bij de spoorwegovergang, bij het rangeren of op het station is, systemen van Pilz worden over de hele wereld al tientallen jaren met succes ingezet bij personen- en goederentransport.

Hartelijk dank voor uw bezoek aan onze stand op de Rail-Tech 2015

Van 17-19 maart jl. was Pilz aanwezig op dé beurs voor de railsector, de Rail-Tech Europe 2015. Pilz presenteerde hier zijn PLC techniek aan de hand van een spoormodel met afsluitboom. Wij danken u hartelijk voor uw bezoek aan onze stand!

Waar veiligheid, kwaliteit en flexibiliteit samenkomen

Indian Railways, de door de staat beheerde Indiase spoorwegmaatschappij, is opgericht in 1951 en beheert een van de grootste en meest gebruikte spoorwegnetten. Elke dag worden er ongeveer 15 miljoen passagiers en 350 miljoen ton vracht vervoerd op de rails die zich verspreidt over 63.000 kilometer. Het automatiseringssysteem PSS 4000 ondersteunt dit moderniseringsproces.

Een van de voornaamste problemen van het  Indiase spoorwegnet is dat er vier verschillende spoorbreedtes  zijn in combinatie met de grillige  grondexploitatie en meestal verouderde technologie. Het doel is om het breedspoor uit te breiden. Uitbreiding is versneld door 'Project Unigauge', dat werd geïnitieerd door de Indiase regering in 1992: alle bestaande metersporige en smalsporigetracks worden geleidelijk omgezet in breedsporige, omdat een breedspoor zwaardere lasten en hogere snelheden toelaat.
'Unigauge' maakt grote stappen in de richting van een gestandaardiseerd breedspoor. Dit komt mede door efficiënte spoorproductie, waarin de PSS 4000 hoge productieniveaus en productiekwaliteit verzekert.

Veilige besturingstechniek voor de spoorwegsector

Op de InnoTrans 2014 in Berlijn presenteert Pilz zich als deskundige partner voor industriële veiligheidstechniek op spoorwegniveau.

Op de InnoTrans 2014 presenteert Pilz van 23 t/m 26 september 2014 veilige besturingstechniek voor de spoorwegsector. Als uw deskundige partner voor industriële veiligheidstechniek op spoorwegniveau heten wij u van harte welkom in Berlijn. Speerpunten op de InnoTrans: spoorwegmodules PSS 4000-R Bij ons optreden op de beurs InnoTrans ligt de focus op de R-modules in het automatiseringssysteem PSS 4000. Ze zijn zeer goed bestand tegen extreme temperaturen en mechanische belastingen en voldoen zo aan de speciale eisen in het spoorwegverkeer.

Een systeem voor alle branches!

Het automatiseringssysteem PSS 4000 voldoet aan de meest uiteenlopende normen en speciale goedkeuringen. Hierdoor kan het in meerdere branches gebruikt worden.

Het automatiseringssysteem PSS 4000 wordt gekenmerkt door speciale goedkeuringen en normen die het gebruikelijke toepassingsgebied in de klassieke machinebouw uitbreiden. Dit systeem voldoet niet alleen aan de internationale veiligheidsnormen zoals EN/IEC 61508 en EN ISO 13849, maar ook aan andere normen:

Pilz en Thales Deutschland trekken wissels om

Veilige en betaalbare automatiseringsoplossingen voor het spoor

Thales Deutschland en Pilz zijn een samenwerkingsverband aangegaan met als doel gezamenlijk producten, functies en applicaties te ontwikkelen voor de signaaltechniek. Momenteel werken beide partners inmiddels aan de gemeenschappelijke goedkeuring voor een toepassing van de hoogste veiligheidseis (CENELEC SIL4) via de Duitse federale spoorwegautoriteit EBA. De technische basis voor de oplossingen voor de spoorwegtechniek is het automatiseringssysteem PSS 4000 van Pilz.

Bestaande signaaltechniek, met name op regionale trajecten, is voor het merendeel gebaseerd op oude seinhuistechniek, die mechanisch of met relaistechniek werkt. Voor de noodzakelijke modernisering van de signaaltechniek op het Duitse spoornet worden ook besturingsoplossingen uit de branche in aanmerking genomen. Deze kunnen ertoe bijdragen de tot dusverre overheersende kostenposten met betrekking tot de aanschaf, engineering, exploitatie en onderhoud van seinhuisapplicaties in beduidende mate terug te brengen. Voorwaarde voor het gebruik van deze oplossingen is echter dat ze kunnen worden geprogrammeerd met de gestandaardiseerde talen conform IEC 611331-3 en tevens beantwoorden aan de hoge veiligheidseisen conform de CENELEC-normen EN 50155 en EN 5012x in het spoorwegverkeer.

"Samen met Pilz streven wij ernaar duurzaam betrouwbare en betaalbare oplossingen aan te bieden op het gebied van signaaltechniek op basis van programmeerbare besturingen", aldus Volker Schenk, hoofd van de divisie Transportation Systems bij Thales Deutschland.

"Met de inzet van in de branche bewezen veilige automatiseringstechniek in besturingssystemen voor de signaaltechniek willen wij samen met Thales een nieuwe weg inslaan naar de modernisering van de seinhuistechniek", zo verklaart Renate Pilz, beherend vennoot van Pilz.

Het automatiseringssysteem PSS 4000 van Pilz is een besturingsoplossing die in combinatie met de I/O-systemen modulair is opgebouwd en veelzijdig inzetbaar en uitbreidbaar is. Met de juiste maatregelen kan de oplossing in applicaties worden ingezet tot het hoogste Safety Integrity Level SIL4 conform CENELEC. Als het gaat om oplossingen voor veilige besturingstechniek beschikt Pilz over jarenlange ervaring met talrijke toepassingen in de treinsector. Systemen van Pilz worden over de hele wereld al tientallen jaren met succes ingezet bij personen- en goederentransport, bijvoorbeeld bij spoorwegovergangen, bij het rangeren en op het station. Pilz is lid van het Verband Deutsche Bahnindustrie e.V. (VDB).

‘Groeiende interesse spoor in innovatie met PLC’

De komende jaren verwacht het in Vianen gevestigde Pilz Nederland een stevige marktpositie te veroveren in het railsegment. En  dit gaat ook lukken . Immers, Pilz is in Zwitserland, het land met het meeste aantal meters spoor per vierkante kilometer en de hoogste punctualiteit, al een speler van belang met de meest innovatieve technieken. Volgens Jan van der Heide, accountmanager Railway, zijn de eerste signalen vanuit de markt positief. “ De railsector wordt  door de economische tegenwind geconfronteerd met bezuinigingen en dus gaat men nu meer dan ooit op zoek naar innovatieve producten die zullen leiden tot lagere kosten en meer efficiency. Precies dáár ligt voor ons de kans.” 

Van der Heide doelt onder andere op de PSS 4000-R, een speciale op PLC-basis gedreven module voor de treinsector. “Tot nu toe werden bij veiligheidsoplossingen in de treinsector hoofdzakelijk fabrikantspecifieke speciale techniek toegepast,” vertelt hij. “Met de nieuwe PSS 4000-modulen – met vanzelfsprekend de goedkeuring conform de CENELEC-richtlijnen – is er nu een alternatief beschikbaar. De modulen met de R in de type-aanduiding (Railway) hebben een robuuste constructie en voldoen aan de verhoogde eisen van de treinsector. Andere voordelen zijn de intuïtieve programmering met gestandaardiseerde EN/IEC 611131-3 editors. Ook vindt de communicatie plaats op basis van ethernet.”

Volgens van der Heide is er voor de railsector in Nederland een groeiende noodzaak om de PLC meer te omarmen. “Ik vind het overigens lastig inschatten waarom Nederland lang heeft vastgehouden aan oude en bewezen technieken. Maar men ziet nu tochin  dat er vooral vanuit onderhouds- en veiligheidsargumenten kansen liggen  binnen PLC. Het bewustzijn in de markt van onze innoverende en bewezen kracht komt langzaam op gang. Ik denk dat ik in de voorbereiding op onze marktambities intussen al met de helft van de markt gesproken heb en ik zie overduidelijk de beweging in interesse.”

Van der Heide vertelt dat Pilz intussen ook lid is geworden van het Railforum en de IRSE. “We willen overal graag laten zien hoe succesvol we zijn in treinenland Zwitserland en op welke wijze wij die expertise naar Nederland kunnen vertalen.”   

Bron: Grond/Weg/Waterbouw nr. 9 2013    

Railforum

11 juni - Railforum

Afgelopen periode vonden er weer een aantal evenementen plaats bij Pilz.

Zo waren wij gastlocatie voor het Railforum met een workshop over nieuwe methoden in werven, selecteren en trainen. De middag werd druk bezocht door verschillende HRM organisaties uit met name de spoorsector. Aan de hand van vier interessante en vernieuwende workshops, van o.a. Nolost Capital en DutchwebSharks, werden nieuwe trends in werving,  selectie en training van personeel aan de kaak gesteld.

Zie hieronder de foto’s voor impressie van deze middag:

 

And the winner is...

Kunt u het zich nog herinneren? De grote glazen vaas met visitekaartjes op onze stand bij de Rail-Tech? Wanneer uw kaartje uit de vaas werd getrokken, kon u een leuke prijs winnen: Een groot bouwpakket van Lego waar veel voorbijgangers van de stand wel interesse in hadden. Helaas voor hen is er maar één winnaar uit de loterij getrokken: Vincent Bouter, fleet manager bij RET te Rotterdam. 

Blij verrast dat hij de winnaar is geworden, kreeg hij zijn prijs 21 april jl. persoonlijk overhandigd door onze accountmanager Railway. Tijdens dit bezoek aan RET in Rotterdam werd in een persoonlijke gesprek met Vincent duidelijk dat RET, zoals hun logo al aangeeft, aardig onderweg is. Met zo’n 184 miljoen passagiers per jaar en hun moderne vloot, mag RET zich tot één van de grootste vervoersbedrijven in Nederland scharen.

Vincent is binnen zijn afdeling Fleet management verantwoordelijk voor de ‘lifecycle’ van de voertuigen. Vincent, die sinds mei 2009 werkzaam is bij RET, heeft Technische Bestuurskunde gestudeerd in Delft en vindt het interessant dat hij in deze baan een brug laat tussen techniek en management. Vincent heeft de Pilz-stand bezocht op de Rail-Tech vanwege onze plc’s.

Wij willen Vincent nogmaals feliciteren met zijn prijs en wensen hem veel bouwplezier!

Pilz demonstrates the PSS 4000-R Safety PLC system with rail approval – Stand H95 at RailTex 2013

At Railtex 13, Pilz will present an automated half barrier level crossing demonstrator, with the PSS 4000-R Safety PLC System implementing control and signalling.

At Railtex 13, Pilz will present an automated half barrier level crossing demonstrator, with the PSS 4000-R Safety PLC System implementing control and signalling. Staff from the UK and other Pilz countries where successful use of the PSS 4000-R has been made will be available on the stand to talk about the benefits of PLC technology for the rail sector.

Previous safety solutions in the railway sector have largely used proprietary, specialist technology - much of it based around relay logic, however, this has often involved a lot of work for a one-off approval – particularly with regard to rail safety standards.

Components in the PSS 4000-R system (PLC header modules and modular I/O cards) already include the essential approvals for railway applications as a product feature – keeping verification and validation work to a minimum. Thanks to its scalability, the PSS 4000-R system can be used for SIL 2, SIL 3 and SIL 4 applications.

Various applications can be implemented using the PSS 4000-R:

·   Control functions on rolling stock, such as track laying machinery and traction units to SIL 2/SIL 3

·   Control functions/monitoring functions in the signalling area, such as signal monitoring on level crossings, control and safety technology, and signal box connection to SIL 2/SIL 3/SIL 4

The PSS 4000-R system is characterised by a particularly robust design; it meets the increased requirements from the railway sector. Additional benefits include intuitive programming with standardised EN/IEC 61131-3 Editors and Ethernet-based communication.

Thales Germany has been using the PSS 4000-R; Mr. Norbert Howe, Director Solutions of the German Business Area Transportation Systems says, “Pilz offers us standardised technology for developing signalling products. Pilz supports us to evolve our relay-based rail signalling products using state-of-the-art components which meet the highest environmental requirements with regards to temperature, EMC and mechanical load. Pilz can provide standard-compliant solutions through to SIL4-capable control systems in accordance with CENELEC 5012x.”

Benefits of PSS 4000-R to the rail sector at a glance:

·   A commercially available, off-the-shelf control system from the automation world - expanded to meet the special requirements of the railway - for use in the track area and on rolling stock.

·   Special modules with railway approval (CENELEC, TÜV) to the standards: EN 50121-3, EN 50121-3-2, EN 50121-4, EN 50155, EN 50126, EN 50128, EN 50129

·   Scalable for safety functions in accordance with SIL 2, SIL 3, SIL 4

·   Less work involved for approval, reduced acceptance procedure thanks to the approved system

·   High level of independence and transferability due to standardised programming in accordance with EN/IEC 61131-3. What’s more, the Block Editor in the software can be used to create customised blocks, which can be encapsulated/protected and reused at any time. So areas of responsibility and authority can be clearly defined and your applications expertise protected.

·   Subsequent modifications: With PSS 4000 it is possible to adapt your architecture retrospectively - thanks to modularisation, reusability of identical components and flexible customisation of hardware and software. So you can expand or retrofit your existing projects at a later date.

·   Like other common PLC control systems, PSS 4000-R operates with the usual 24V power supply. However, an input module for a 60V switching level is available specifically for the railway sector.

·   Ethernet-based communication: The control systems are networked using the Ethernet-based safety protocol SafetyNETp – long distances of several kilometres can easily be bridged. So the control system in the railway station/signal box can communicate safely with the control system on the level crossing, for example. The system also supports other standardised Industrial Ethernet protocols.

Veilig oversteken

Moderne veiligheidstechniek van Pilz bewaakt waarschuwingssystemen voor spoorwegovergangen.

 

Een nieuw optisch waarschuwingssysteem van seininrichtingen en lichtstroken helpt de veiligheid van voetgangers bij spoorwegovergangen in de stad te verhogen. Daar waar het ongevallenrisico het grootst is, wordt Pilz-technologie toegepast – in dit geval het configureerbare besturingssysteem PNOZmulti.

Spoorwegovergangen vormen een groot risico
Ongevallen bij spoorwegovergangen in de stad en bij haltes ontstaan vooral wanneer verkeersdeelnemers niet opletten, resp. waarschuwingssignalen van verkeerslichten over het hoofd zien vanwege duisternis of omdat ze naar de grond kijken. probitron GmbH heeft een waarschuwingssysteem in combinatie met geschikte veiligheidstechniek ontwikkeld waarmee het ongevallenrisico aanzienlijk wordt verminderd.

Configureerbaar besturingssysteem PNOZmulti bewaakt waarschuwingssysteem
Het waarschuwingssysteem wijst met lichtstroken op de grond bij de overgangen op gevaren: Nadert er een trein, dan licht de lichtstrook op. Om de betrouwbaarheid van het waarschuwingssysteem te kunnen garanderen, moet vooral de functie van de lichtstroken op de grond permanent failsafe worden bewaakt. Hiervoor en voor de aansluiting op de besturing van de seininrichting wordt ons vrij configureerbare besturingssysteem PNOZmulti   toegepast.

Permanente beschikbaarheid van het optische waarschuwingssysteem gegarandeerd
De redundante opbouw van het besturingssysteem en de comfortabele diagnose- en besturingsinformatie zorgen voor een veilig bedrijf van het optische waarschuwingssysteem. Daarbij is de centrale besturingseenheid van de seininrichting aan het configureerbare PNOZmulti gekoppeld, waardoor deze direct op storingen of een uitval van componenten van het waarschuwingssysteem of waarschuwingslichten kan reageren.

Meer informatie:

configureerbare besturingssystemen PNOZmulti

Pitstopfilosofie bij onderhoud aan hogesnelheidstreinen

Veilig schakelen hoogspanning vervult sleutelrol

In Watergraafsmeer bouwde NedTrain onlangs en zeer modern servicestation voor de nieuwe hogesnelheidstreinen die het roemruchte hogesnelheidsspoor gaan berijden. Kritiek onderdeel om het onderhoud aan deze treinen veilig te kunnen uitvoeren is het hoogspanningsschakelsysteem. In samenwerking met Strukton en Pilz werd een oplossing ontwikkeld die het mogelijk maakt om zes treinen per nacht te servicen.

“Je kan deze plek misschien nog wel het beste zien als een soort pitstop voor treinen”, zegt Ernst Mast van NedTrain. De installatie werkverantwoordelijke van productie-eenheid Randstad Noord noemt zijn bedrijf zonder blikken of blozen een van de modernste onderhoudsbedrijven van Europa en is trots op de voortrekkersrol die de nieuwe servicelocatie in Watergraafsmeer vervult. “Omdat er geen technische reserves zijn komen de treinen hier zeer regelmatig binnen en moeten ze ook weer snel het spoor op kunnen. Bovendien moeten alle werkzaamheden in de nacht worden uitgevoerd, omdat ze overdag gewoon weer hun werk moeten doen. Dat vergt een hele andere aanpak dan die traditioneel wordt gevolgd. Vroeger werd een trein namelijk pas gemaakt als er iets stuk was en was hij zeker een week uit de running. Maar door een proactief onderhoudsregime zal dat voor de splinternieuwe, maar ook kostbare V250’s niet het geval zijn en kan deze optimaal worden benut.”

Uniek
“In totaal zijn er zijn er 7 grote werkplaatsen in Nederland waar alle NS treinen terecht kunnen voor een grote beurt”, licht Mast het onderhoudslandschap voor treinen toe. “Met name die in Haarlem is erg groot. Hier kan een trein volledig tot op het staal uit elkaar worden gehaald en weer in elkaar worden gezet. Daarnaast zijn er, hier valt ook deze locatie in Watergraafsmeer onder, een vijftal onderhoudshallen. Hier worden treinen niet helemaal uit elkaar gehaald, maar kunnen de treinen wel in goede conditie gehouden worden. Denk hierbij aan een grondige reiniging, maar ook aan het controleren van de wielen, remmen en motoren. Tot slot zijn er enkele diverse technische centra waar een trein terecht kan voor het verhelpen van een klein mankement.” Hoewel slim onderhoud ook op de door Mast genoemde locaties niet vreemd is, is de in 2007 nieuw gebouwde treinpitstop volgens hem uniek in zijn soort. Dit heeft enerzijds te maken met hogesnelheidstrein waardige proactieve benadering die hen in staat stelt nacht in nacht uit een groot aantal treinen weer rijklaar te maken, maar ook met de moderne faciliteiten die er voorhanden zijn. “We beschikken in deze 45 meter brede hal over vier sporen van elk 230 meter lengte. Hierdoor biedt elk spoor ruimte aan een treinstel bestaande uit 8 rijtuigen. Wat redelijk uniek is, is dat de hal van beide kanten kan worden in- en uitgereden. Men noemt dit ook wel een doorrijspoor. Dit heeft als voordeel dat de treinen – dit kunnen verschillende typen zijn - snel binnen staan en indien geserviced de hal ook snel weer kunnen verlaten. Een van deze bovenleidingen is bovendien wegklapbaar, zodat we ook aan de bovenkant van de rijtuigen grote onderdelen kunnen vervangen. Staat de trein eenmaal binnen, dan worden tal van zaken doorgemeten en gecontroleerd. Een vanuit een centraal informatiesysteem aangestuurde AGV (Automated Guided Vehicle) brengt de monteur vervolgens precies de materialen en gereedschappen die hij nodig heeft.” Als laatste ‘unique selling point’ noemt Mast de aardwindinstallaties waarmee twee van de vier sporen zijn uitgerust en de aanwezige kuilenwielenbank. “Met behulp van de aardwindinstallaties kunnen we indien nodig de draaistellen of wielestellen van een treinstel verwisselen. Deze worden vervolgens ondergronds naar boven gebracht en daarna met extern vervoer Haarlem gebracht waar ze geserviced worden. Met de aanwezige kuilwielenbank is het mogelijk als het draaistel niet verwisseld moet worden het profiel van de banden als deze BV vierkante wielen heeft weer te voorzien van een nieuw rond profiel, en dat met twee assen tegelijkertijd.” Gevraagd naar een indicatie van de capaciteit die al deze moderne middelen opleveren zegt Mast: “Het is de bedoeling dat we hier in totaal negentien treinen in onderhoud nemen, die hier elk gemiddeld vijf tot zeg keer in de week binnenkomen. Dit betekent dat we per nacht zo’n 6 treinen in onderhoud hebben. Gemiddeld gezien zullen deze na een uur of twee a drie weer buiten staan.”

Sleutelrol
Zonder hoogspanning geen treinverkeer. Althans niet in Nederland en de ons omringende landen. De bovenleidingen in pitstop Watergraafsmeer zijn geschikt voor, afhankelijk van de herkomst van de trein, een spanning van 1.500, 3.000, 15.000 volt DC of 25.000 volt AC. Het is daarom een absolute vereiste dat het onderhoudspersoneel wordt gevrijwaard van elektrocutiegevaar. Met de hoeveelheid treinen die de treinpitstop elke nacht weer passeren, betekent dit niet alleen dat er een strakke organisatie nodig is, maar ook een moderne technische inrichting die de kans op menselijke fouten zo veel mogelijk uitsluit. “Om het aantal treinen te kunnen behappen wat we hier voor ogen hadden, was het voor ons cruciaal dat we een veilig hoogspanningsschakelsysteem hadden”, vat Mast samen. “Bovendien moest dit systeem ‘ future proof’ zijn zodat we er nog jaren mee vooruit konden.” Dit is waar Jan van der Heide van Pilz in beeld komt. Samen met systeemintegrator Willy Kleinsman van Strukton Systems, die de voorafgaande risicoanalyse voor hun rekening namen, werkt hij een functioneel ontwerp uit dat aan alle veiligheidseisen voldoet. Er wordt hiertoe zelf een kijkje genomen in de keuken van de onderhoudsafdeling van de ICE in Frankfurt, al komt men snel tot de conclusie dat NedTrain met de locatie Watergraafsmeer zijn tijd ver vooruit is.
“Niet alleen wilden we per spoor de spanning kunnen schakelen, ook moesten we zeker weten dat hier niemand aan het werk was op het moment dat er geschakeld werd”, licht Kleinsman toe. “Dit is gerealiseerd door de koppeling met de outillage per spoor middels sleutels uit te voeren, De sleutels moeten allemaal aanwezig moeten zijn in een op het perron geplaatste terminal, voordat een monteur middels een eigen pincode de spanning op de bovenleidingen van het bijbehorende spoor kan zetten. De status, dus of alle sleutels aanwezig zijn en of er op bepaalde leidingen spanning staat is vervolgens niet alleen op de lokale PMI (Pilz Machine Interface) te zien, maar ook te volgen op een groot scherm in de ‘controle kamer’ waar alle werkvoorbereiding plaatsvindt.“

“We wilden het schakelen van de hoogspanning om verschillende redenen automatiseren”, vult Mast aan. “Enerzijds maakt het feit dat de monteurs hier zelf kunnen schakelen het proces een stuk efficiënter. Bij oudere systemen ben je namelijk toch al snel vijf tot tien minuten aan het lopen om een schakelaar om te zetten, wat opgeteld veel tijd kost. Hier staat de spanning er met een ‘touch’ op het scherm binnen 30 seconden op. Bovendien maakte ook de complexiteit van het schakelen, dus het afzonderlijk bedienen van meerdere sporen en de koppeling met alle andere veiligheidsonderdelen, automatisering noodzakelijk wil je het echt veilig doen.”

Veilig geheel
Hart van het veiligheidssysteem wordt gevormd door het PSS 3000 systeem van Pilz. Van der Heide legt uit waarom er juist voor dit systeem is gekozen. “PSS 3000 is een modulair besturingssysteem op basis van Safetybus. Voordeel is dat de I/O programmeerbaar zijn, iets wat destijds lang niet van alle systemen gezegd kon worden. En aangezien NedTrain als voorwaarde had dat het systeem ook toekomstbestendig was, lag het voor de hand voor een modulaire oplossing te kiezen. Op deze manier konden ook aanvullende eisen in een later stadium worden ingepast en was het ook een stuk eenvoudiger aanvullende functies die voor het schakelen van belang waren te integreren.” Van der Heide doelt op de diverse seinen, SOB’s (Stop Ontsporings Blokken), noodstoppen en andere veiligheidsonderdelen die het onderhoudsstation rijk is. En ook de status van de enorme toegangsdeuren en kranen worden in het systeem meegenomen.
Gevraagd tot slot of NedTrain bij technische realisatie van zijn unieke ‘treinpitstop’ nog een beroep kon doen op specifieke normen antwoordt Mast ontkennend. “Natuurlijk zijn er wel diverse normen geraadpleegd, maar het is vooral een kwestie geweest van het combineren van best practices. Met alle nieuwe dingen die we hier hebben bedacht, ben ik er echter zeker van dat Watergraafsmeer de nieuwe norm gaat worden!”

Veilig onderhoud
Er komt heel wat kijken om een trein veilig te onderhouden. Alleen voor het naar binnenrijden van de trein is er een uitgebreide procedure.

• Er is een aanvraag ‘naar binnen rijden’
• Voor het inschakelen van de spanning (alle sleutels zijn aanwezig): inloggen middels pincode, type trein selecteren, spanningshoogte (V) invoeren, akkoord geven.
• Er wordt nu 2 x in het Engels en Nederlands omgeroepen dat er dat er spanning op een bovenleiding geschakeld wordt
• Na einde omroeptekst binnen 10 sec nogmaals accorderen
  Bellen rinkelen en na 30 seconde staat de spanning erop
• Andere voorwaarde (naast spanning) voor naar binnen rijden: de deur is open en de SOB’s zijn verwijderd
• Indien aan deze voorwaarden wordt voldaan worden de dwergsein op ‘vrij’ gezet en dooft het stopsignaal
• Binnen gaan lampen knipperen: aanrijdgevaar
• De trein rijdt naar binnen
• Bovenleiding signalering (dwergsein) geeft in rood 1.5 Kv aan, het vrij signaal dooft
• De trein staat binnen
• SOB worden weer geplaatst. Hoogspanning kan, indien nodig, worden afgeschakeld.

Safety on track…

Whether transporting passengers or freight, the main requirement is the same:
to be in the right place at the right time. That’s not the only reason why economical rail traffic solutions are so important. The extensive rail network must also be controlled and monitored safely. And there’s the safety of the trains themselves to guarantee.

We offer components and solutions for:

• Signalling systems
• Switchpoint controllers
• Level crossings and level crossing control systems
• Track cleaning systems
• Gate systems

Comprehensive services such as risk analysis or verification of safety solutions complete the range
The modular safety system PNOZmulti is the ideal solution for the safe control of level crossings with flashing light signals or barrier drives. The system’s features include simple connection to the level crossing control system, simple configuration with the PNOZmulti Configurator and reduced wiring and engineering effort.

Platform safety – safe gate functions
A train entering the station must approach quickly and precisely. Trains stop at precisely defined positions, enabling the doors to open and passengers to board and leave the train safely access equipment. Safe sensors from Pilz monitor the safe position and function of the gate equipment. Combined with evaluation logic from Pilz – it’s an economical, safe solution

Safety in the shunting yard
The points in shunting yards must be safely monitored and controlled to ensure that everything runs smoothly. The axles of the carriages must be counted and monitored safely as they pull in and out.
Logic operations with Pilz programmable safety systems PSS are particularly suitable for complex applications

Safety when building and maintaining the tracks
Track bed cleaning machines, ballast distribution and grading machines, machinery for converting track or new build: With our comprehensive product range from safe sensors, safe hardware or software-based control systems through to actuators, Pilz has a tailored for each machine.