鐵路系統與工業(yè)中的分布式生產(chǎn)系統相類(lèi)似：對于操作者而言，其目標是要找到一種簡(jiǎn)單的方法將哪怕是最邊緣的部分也納入到綜合整體概念中來(lái)，并從中央控制站來(lái)監測和控制整個(gè)過(guò)程，并且無(wú)需大量的布線(xiàn)工作。實(shí)時(shí)以太網(wǎng)SafetyNET p與 pilz 生產(chǎn)的 PSS 4000自動(dòng)化系統聯(lián)合工作以完成鐵路運輸行業(yè)的整體控制和安全任務(wù)。該系統充分按照歐洲電工標準化委員會(huì )（CENELEC）的要求，整體應用可符合安全完整性等級4級（SIL 4）。

    瑞士金色山口（GoldenPass line）列車(chē)于8：45正點(diǎn)從日內瓦湖邊的蒙特勒（Montreux）出發(fā)。在接下來(lái)的兩個(gè)半小時(shí)中，列車(chē)將經(jīng)過(guò)多個(gè)山口和峽谷，穿越瑞士風(fēng)光最為秀麗和引人入勝的區域。列車(chē)將會(huì )在10點(diǎn)43分抵達茨魏西門(mén)（Zweisimmen），11:21通常準時(shí)?？坑谖鏖T(mén)塔爾（Simmental）的倫克站（Lenk）。瑞士這種特有的米軌機車(chē)搭載全景車(chē)廂，在整個(gè)旅程中列車(chē)會(huì )經(jīng)過(guò) 36 個(gè)村莊和車(chē)站，大約50個(gè)平交道口，以及眾多的信號和控制裝置。

    需要經(jīng)濟的解決方案

    從控制和自動(dòng)化技術(shù)角度看，鐵路網(wǎng)絡(luò )屬于廣泛分布式系統；就其運營(yíng)和安全而言，他們在許多層面提出了很高的要求。最重要的是，這些部件需要能夠高效、可靠地進(jìn)行交互。

    自1901年開(kāi)始，一家名為蒙特勒MOB的私營(yíng)鐵路公司就在在瑞士境內經(jīng)營(yíng)了75公里的鐵路網(wǎng)，蒙特雷—茨魏西門(mén)—倫克線(xiàn)路也包括在其中。如果要想在優(yōu)勢運輸和服務(wù)方面長(cháng)期保持競爭力，那么在各個(gè)層面上的經(jīng)濟解決方案就必不可少。當然這也適用于鐵路工程技術(shù)。適當的運營(yíng)和控制的概念必定可以?xún)?yōu)化流程和交通流量，但最重要的是其還能提供最大程度上的安全。最后一點(diǎn)尤為重要，尤其是在危險經(jīng)常發(fā)生的環(huán)境中，例如平交道口。這是一個(gè)特別的挑戰，絕不僅僅因為超長(cháng)距離的原因。

    工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在鐵路系統中的運用

    Intelis SA 公司總部位于瑞士洛桑附近的比西尼（Bussigny-près-Lausanne），自 2007 年以來(lái)其一直專(zhuān)注于全面鐵路控制和公營(yíng)或私營(yíng)列車(chē)運行的安全理念設計。Intelis研發(fā)的遠程控制方案INIS-TC確保了蒙特勒—倫克長(cháng)達75公里的列車(chē)線(xiàn)路能順利安全運行。瑞士聯(lián)邦運輸處 (BAV)已授予該方案所需的運營(yíng)許可證。實(shí)時(shí)以太網(wǎng)SafetyNET p與Pilz生產(chǎn)的自動(dòng)化系統PSS一起，共同構成了遠程控制方案的核心。創(chuàng )新自動(dòng)化方案在經(jīng)典的機械工程和纜車(chē)及港口起重機方面都已經(jīng)證明了其靈活性和開(kāi)放性。這種標準且安全的創(chuàng )新自動(dòng)化方案目前正在被應用于鐵路運輸中。

    SafetyNET p 采用各種媒體以連接分布于長(cháng)距離上的子系統。PSS 4000 能檢測同一個(gè)系統內的標準自動(dòng)化和在安全的各個(gè)方面，其優(yōu)點(diǎn)在于具有一個(gè)離散控制結構，從而簡(jiǎn)化系統，去除了此類(lèi)系統通常存在的復雜性。具體而言，PSS 4000自動(dòng)化系統包含多個(gè)硬件和軟件組件，例如PSSuniversal分散輸入/輸出系統 ，以及實(shí)時(shí)以太網(wǎng)SafetyNET p 和相應的網(wǎng)絡(luò )組件。這些組件可以用來(lái)連接其他分散控制系統和輸入/輸出模塊。

    產(chǎn)品名稱(chēng)帶有-R（鐵路）的模塊的特點(diǎn)在于其經(jīng)過(guò)特殊的加固性設計。整體的方案能夠滿(mǎn)足更高的安全和環(huán)保要求，即達到CENELEC 5012x標準的安全完整性等級(SIL)4級。

    逐步淘汰經(jīng)典繼電器技術(shù)

    即使在今天，經(jīng)典的繼電器技術(shù)和正導向觸點(diǎn)仍被廣泛用于鐵路和信號工程。然而作為現代化措施的一部分，采用功能強大的軟件以及易于使用的網(wǎng)絡(luò )來(lái)替換磨損、電纜密集型的硬件正在成為一種趨勢。安全性和經(jīng)濟性不是互相排斥的；事實(shí)上，它們是相互依存的。對于 Intelis 而言，其首要任務(wù)是找出自動(dòng)化的發(fā)展潛力，以及與單線(xiàn)鐵路相關(guān)的潛在風(fēng)險。所有轉軌器、信號箱、平交道口、 信號、軌道部件和閉塞信號系統與客戶(hù)的具體要求一道被通盤(pán)考慮并作為總體評估的一部分。"我們應如何簡(jiǎn)化系統？我們如何能用軟件代替自動(dòng)化和傳統的繼電器技術(shù)？我們如何集成目前仍然必要的繼電器技術(shù)，我們應怎樣保證安全運行?" Intelis技術(shù)經(jīng)理Roland Balimann在總結在項目開(kāi)始時(shí)提出的問(wèn)題時(shí)說(shuō)道。

    Intelis先是進(jìn)行了一項可行性研究，對市場(chǎng)上的適用產(chǎn)品和系統進(jìn)行了測試。技術(shù)需求分析要求，安全相關(guān)指令和反饋需達到安全完整性等級SIL 3；具有適應現有或最新保護系統的能力；具有使用工業(yè)產(chǎn)品及相關(guān)系統的能力。測試結果充分證明皮爾磁（Pilz）公司生產(chǎn)的模塊自動(dòng)化系統PSS 4000 和以太網(wǎng)SafetyNET p靈活、高效，能充分滿(mǎn)足Intelis的要求,并最終被 Intelis 采用。

    安全的數據傳輸

    如今瑞士17個(gè)站點(diǎn)均安裝了可編程控制單元PSSuniversal，它擁有完整接口連接信號塔。該裝置通過(guò)SafetyNET p向交換服務(wù)器和編程安全系統發(fā)送信息，充分證明部件模塊化具有特定優(yōu)勢。根據實(shí)際需要，輸入和輸出設備可使用最少的線(xiàn)路，在標準或破損安全模式下進(jìn)行安裝。SafetyNET p網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)閉合回路；光纖電纜用于連接所有進(jìn)行交互運作的部件?，F如今，蒙特勒和茨魏西門(mén)兩個(gè)中央控制中心的調度員可就鐵路交通安全性和可靠性進(jìn)行調控。調度員會(huì )接收鐵路實(shí)時(shí)鐵路交通狀況的信息，及無(wú)需反饋的信號塔運作情況的常規及關(guān)鍵性安全信息。如發(fā)生故障，調度員也可主動(dòng)控制列車(chē)運行或采取適當措施。

    數據交換通過(guò)經(jīng) TÜV 認證為 SIL 3的SafetyNET p完成。如果在環(huán)路上任何位置發(fā)生故障，智能交換機仍然會(huì )保證數據交換。采用合適的操作面板以便將信息和工況可視化，以圖形方式表示車(chē)站并顯示報警和事件消息。但實(shí)際安全始終與行為有著(zhù)密切聯(lián)系：現場(chǎng)的 PSSuniversal 頭模塊始終在檢查半截式欄桿是否關(guān)閉或線(xiàn)路區段是否處于空閑狀態(tài)。

    易于集成至當前網(wǎng)絡(luò )

    Intelis一直采用位于德國斯圖加特（Stuttgart）附近奧斯菲爾敦（Ostfildern）的業(yè)內領(lǐng)先公司的產(chǎn)品和解決方案。最終與其相關(guān)的是業(yè)內久經(jīng)驗證的產(chǎn)品，它們無(wú)一例外都具有業(yè)已證明的安全和可靠性。“PSS 4000自動(dòng)化系統的模塊化設計為用戶(hù)提供了很多好處： 他們只需要買(mǎi)他們實(shí)際需要的部分；該系統具有與時(shí)俱進(jìn)、可升級以滿(mǎn)足要求的特點(diǎn)。此外，解決方案可以輕松地集成至當前網(wǎng)絡(luò )，也可以使用SafetyNET p快速安裝。從根本上說(shuō)，性?xún)r(jià)比絕對高。” Roland Balimann說(shuō)道。不久，與 Les Avants 連接的纜索鐵路也將納入現有和成功運營(yíng)的INIS-TC遠程控制系統。“在我們與皮爾磁（Pilz）的合作中我們看重的另一點(diǎn)在于公司永遠樂(lè )于接受關(guān)于如何優(yōu)化系統的建議。因此，我們始終能使用最先進(jìn)的技術(shù)為客戶(hù)提供解決方案，” Roland Balimann總結道。平等的合伙關(guān)系與新項目的簽訂，我們之間的合作關(guān)系注定會(huì )繼續下去。

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