Train_crossing, bron Pilz

Pilz: pas industriële automatisering toe op het spoor

Om de kosten te beperken, tijd te besparen en zo veel mogelijk te standaardiseren kan de spoorsector volgens toeleverancier Pilz bij de modernisering van de huidige sein- en besturingstechniek het beste gebruik maken van besturingsoplossingen uit de industrie. Bijvoorbeeld door Geheugenprogrammeerbare besturingen (PLC’s) in te zetten als vervanging van mechanische of elektromechanische relaistechniek.

De huidige sein- en besturingstechniek is speciaal voor gebruik in het spoorwegverkeer ontworpen, ontwikkeld en gemaakt. Bij het ontwikkelen van nieuwe systemen drijven normatieve eisen, projectspecifieke bijzonderheden en weinig standaardisatie de kosten op. De huidige relaisgroepen kunnen volgens Pilz in plaats van een nieuw, speciaal voor het spoor ontwikkeld systeem, ook worden vervangen door PLC’s. En op die manier dienen als veilig en toekomstbestendig platform voor besturingstaken. “PLC’s worden dankzij de grootschalige toepassing in de industrie en het gebruik van gestandaardiseerde industriële componenten gekenmerkt door lage aanschafkosten”, aldus de leverancier uit het Duitse Ostfildern

Pilz heeft een volgens de EN 61508 norm ontwikkeld automatiseringsysteem voor industriële toepassingen: PSS 4000. Voor de bijzondere eisen in het spoorwegverkeer ontwikkelde het bedrijf speciale modules met -R (‘Railway’) in de typeaanduiding. Deze modules zijn bestand tegen elektromagnetische storingen, extreme temperaturen en mechanische belastingen, die bij spoorwegen vaak voorkomen. Als hardwarecomponenten zijn er behalve de  PLC-besturingen ook I/O-apparaten en verschillende I/O-modulen voor safety- en standaardtoepassingen. “Het bouwen op de voor spoorwegen goedgekeurde PSS 4000-R biedt voor de spoorwegtechniek het voordeel dat de ontwikkelingstijd en -kosten in vergelijking met een compleet nieuw ontwikkelde spoorbesturing flink kunnen worden gereduceerd.”

Visueel overzicht

Met PSS 4000-R kan een verdeling van besturingsfuncties worden gemaakt. Via de centrale engineeringtool PAS4000 kan het worden geconfigureerd en geprogrammeerd. Verder kan de koppeling van meerdere besturingen met de webgebaseerde PASvisu-software visueel worden weergegeven – de gebruiker houdt zo ook zicht op verdeelde of vertakte architecturen.

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 maakte Pilz speciale architectuurmodellen met bijbehorende documenten.

“Dit 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.”

Assentellers

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.”

Electrical_cabinet bron Pilz

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 hier volgens Pilz aan 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 relais-seinhuis 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, verwacht Pilz.

Auteur: Paul van den Bogaard

Paul van den Bogaard is redacteur van SpoorPro.

Reageer ook

Nog maximaal tekens

Log in via een van de volgende social media partners om je reactie achter te laten.