許多現有的老控制系統已經(jīng)使用了超過(guò)35年,這意味著(zhù)該技術(shù)已經(jīng)過(guò)時(shí),而且備件也越來(lái)越少。
隨 著(zhù)鐵路控制系統的老化,故障和損壞情況越來(lái)越頻繁。其結果是,地鐵運行會(huì )很快被中斷,從而對本地公共交通運輸產(chǎn)生較大影響。經(jīng)業(yè)內認可且達到SIL 4要 求的自動(dòng)化系統PSS4000取代了安特衛普市中心三條地鐵線(xiàn)路地下路口處過(guò)時(shí)的電子板。Pilz基于軟件的創(chuàng )新控制與安全解決方案在不干擾復雜外圍電氣 設備的前提下,已經(jīng)逐步替代了現有的技術(shù)。從那時(shí)起,中央火車(chē)站附近的地鐵運行一直較為穩定可靠。
該項目涉及3個(gè)完整路口的改造。在每個(gè)路口,兩條軌道合并為單一軌道。
在 安特衛普市的地下,三條地鐵線(xiàn)路在三個(gè)站點(diǎn)——Astrid站、Opera站和Diamant站——構成的三角形中交匯。運行過(guò)程中,有兩條線(xiàn)路會(huì )占用這 三個(gè)站點(diǎn)的一部分軌道??刂坪捅O控系統必須確保每次只有一趟列車(chē)進(jìn)站。過(guò)去,這些站點(diǎn)中斷運行的情況不斷增加。“電路板和電磁組件已經(jīng)服役超過(guò)35年;要 買(mǎi)到適合的備件變得越來(lái)越難。而且,熟悉該技術(shù)的員工也越來(lái)越少”,大安特衛普本地公共運輸運營(yíng)商De Lijn的電子工程師 Guido Maesschalck解釋說(shuō)。
現代的自動(dòng)化樞紐
顯 然,這種情況需要立刻采取行動(dòng):使用基于軟件的現代化解決方案取代老化的控制和監測技術(shù)。另外,還有一個(gè)基本要求:不能對這些站點(diǎn)及控制柜周?chē)恼麄€(gè)電工 技術(shù)基礎設施造成干擾。改造過(guò)程采用模塊化和漸進(jìn)的形式,三個(gè)樞紐的最終改造幾乎是在一夜之間完成。畢竟,沒(méi)人愿意當地公共交通癱瘓數月。鐵路運營(yíng)商對該 項目進(jìn)行招標;德國自動(dòng)化公司Pilz由于鐵路部門(mén)的推薦而參與其中。該公司自1995年起在比利時(shí)設立了分支機構。“在我們與Pilz合作執行了最初的 參考項目后,我們就已經(jīng)找到了合適的合作伙伴來(lái)對這個(gè)敏感三角地帶的控制及安全相關(guān)技術(shù)進(jìn)行現代化改造”,Guido Maesschalck說(shuō)。
第 一個(gè)挑戰是針對這種特定情況開(kāi)發(fā)一個(gè)項目方案。“一開(kāi)始,我們實(shí)際上只有一些舊的電路圖和軌道圖。首先,我們分析了符合要求的硬件和軟件,同時(shí)構建了項目 工作流程”,負責的Pilz比利時(shí)項目經(jīng)理Geert de Bruycker說(shuō)。具有約束力的時(shí)間表用于定義各個(gè)重要階段,選擇硬件工具并開(kāi)發(fā)相應的軟 件應用程序。
借助Pilz經(jīng)行業(yè)驗證的標準化解決方案(如PSS 4000),用戶(hù)可以減少對專(zhuān)用鐵路解決方案的依賴(lài)以及認證和審核工作。
通過(guò)認證的鐵路運行自動(dòng)化系統
自 動(dòng)化系統PSS 4000是全新控制與安全解決方案中的核心組件。為滿(mǎn)足鐵路運輸的特定要求,Pilz開(kāi)發(fā)了業(yè)界認可的自動(dòng)化系統:這些特殊模塊的類(lèi)型為 -R(“鐵路”)型,能夠抵抗鐵路環(huán)境中常見(jiàn)的電磁干擾、極端溫度與極端機械負荷。PSS 4000 自動(dòng)化系統內的 -R 模塊已通 過(guò) CENELEC 的認證,符合 EN 50126、EN 50128、EN 50129 和 EN 50155 標準。PSS 4000-R也已通過(guò) 鐵路的特定安全認證并通過(guò)了德國聯(lián)邦鐵路局(EBA)的批準。這些模塊可用于鐵路行業(yè)內安全完整性等級不同的各種應用。包括軌道施工機械和牽引設備的控制 功能,以及信號傳送區域內的控制或監控功能,例如對平交道口、控制和安全技術(shù),或信號站連接進(jìn)行信號監控。該自動(dòng)化系統在整個(gè)應用中都可達 到 SIL 4 要求。
每次一趟列車(chē),確保安全
簡(jiǎn) 單地說(shuō),Pilz自動(dòng)化系統PSS 4000在三個(gè)交通樞紐的任務(wù)是確保有序、安全、高效的運作流程。比之前采用的技術(shù)更可靠、更強大、更有效。在三個(gè)相 同的軌道交叉路口,基于軟件的全新自動(dòng)化解決方案可確保每次只有一趟列車(chē)被許可進(jìn)站。如站內有列車(chē)停留,兩個(gè)軌道信號燈則顯示紅色。如果兩趟列車(chē)幾乎同時(shí) 到達,自動(dòng)化系統將按照規定的模式?jīng)Q定列車(chē)的優(yōu)先權。PSS4000不僅控制并監測點(diǎn)設置和光信號,還會(huì )監控與路基連接的傳感器和探測器。這些設備用于監 測兩趟列車(chē)之間的最短距離。如果距離小于最低值,自動(dòng)化系統將自動(dòng)對后面的列車(chē)進(jìn)行制動(dòng)。列車(chē)司機可通過(guò)顯示屏了解他在具體情況下可以行駛的最高速度。如 果他忽略此顯示,自動(dòng)化系統將再次對該列車(chē)進(jìn)行制動(dòng)。PSS 4000還可以檢測電纜斷裂、信號燈及距離傳感器故障或失靈,并采取相應的安全相關(guān)措施。
節省空間的緊湊型控制柜
三 個(gè)PSS 4000模塊單元分別用于三個(gè)鐵路道岔,并通過(guò)SafetyNet p進(jìn)行通信。PSS 4000包含數個(gè)功能組;安全PLC、I/O設備和各 種I/O模塊則作為安全與自動(dòng)化功能的硬件組件使用。模塊化單元在控制柜所占的空間與舊的電路板完全相同。具有更高級控制及監測功能的主模塊(MAW)安 裝在這些站點(diǎn)旁的中央控制柜中,兩個(gè)從模塊(MV"- 和 MV"+)則位于進(jìn)給軌道信號系統控制柜中。
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PSS 4000能夠封裝功能塊和提供面向功能塊的編程語(yǔ)言,有助于顯著(zhù)減少工程工作量。
電工技術(shù)外圍設備保持不變
總 之,自動(dòng)化系統PSS4000在對鐵路控制與監測基礎設施進(jìn)行現代化改造過(guò)程中顯示出了諸多優(yōu)勢。這些改造措施可以分階段實(shí)施。所有的電子外圍設備,包括 信號、控制、報警技術(shù),以及控制柜布線(xiàn),均保持不變。因此,自動(dòng)化系統PSS 4000還可以起到舊控制箱之間的接口功能。模塊化技術(shù)是高度標準化的技 術(shù);可根據特定任務(wù)輕松進(jìn)行個(gè)別調整。
一旦模塊在離線(xiàn)模式下測試成功,系統可以快速 投入使用:Pilz的軟件平臺PAS4000可創(chuàng )建、配置并設置安全相關(guān)應用的參數,并將其下載至控制系統中。“對于我們來(lái)說(shuō),自動(dòng)化系統是技術(shù)基礎,未 來(lái)幾年,在此基礎之上可以打造其它更安全、更可靠的軌段。憑借Pilz的硬件和軟件,以及出色的支持和建議,我們一定會(huì )步入正 軌”,Guido Maesschalck總結說(shuō)。
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