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皮尔磁PSS 4000自动化系统确保铁路网沿线安全

  铁路网的沿线安全问题

  铁路系统与工业中的分布式生产系统相类似:对于操作者而言,其目标是要找到一种简单的方法将哪怕是最边缘的部分也纳入到综合整体概念中来,并从中央控制站来监测和控制整个过程,并且无需大量的布线工作。实时以太网SafetyNET p与pilz 生产的 PSS 4000自动化系统联合工作以完成铁路运输行业的整体控制和安全任务。该系统充分按照欧洲电工标准化委员会(CENELEC)的要求,整体应用可符合安全完整性等级4级。

  瑞士金色山口(GoldenPass line)列车于8:45正点从日内瓦湖边的蒙特勒(Montreux)出发。在接下来的两个半小时中,列车将经过多个山口和峡谷,穿越瑞士风光最为秀丽和引人入胜的区域。列车将会在10点43分抵达茨魏西门(Zweisimmen),11:21通常准时停靠于西门塔尔(Simmental)的伦克站(Lenk)。瑞士这种特有的米轨机车搭载全景车厢,在整个旅程中列车会经过 36 个村庄和车站,大约50个平交道口,以及众多的信号和控制装置。

  需要经济的解决方案

  从控制和自动化技术角度看,铁路网络属于广泛分布式系统;就其运营和安全而言,他们在许多层面提出了很高的要求。最重要的是,这些部件需要能够高效、可靠地进行交互。

  自1901年开始,一家名为蒙特勒MOB的私营铁路公司就在在瑞士境内经营了75公里的铁路网,蒙特雷茨魏西门伦克线路也包括在其中。如果要想在优势运输和服务方面长期保持竞争力,那么在各个层面上的经济解决方案就必不可少。当然这也适用于铁路工程技术。适当的运营和控制的概念必定可以优化流程和交通流量,但最重要的是其还能提供最大程度上的安全。最后一点尤为重要,尤其是在危险经常发生的环境中,例如平交道口。这是一个特别的挑战,绝不仅仅因为超长距离的原因。

  工业自动化技术在铁路系统中的运用

  Intelis SA公司总部位于瑞士洛桑附近的比西尼(Bussigny-prs-Lausanne),自 2007 年以来其一直专注于全面铁路控制和公营或私营列车运行的安全理念设计。Intelis研发的远程控制方案INIS-TC确保了蒙特勒伦克长达75公里的列车线路能顺利安全运行。瑞士联邦运输处 (BAV)已授予该方案所需的运营许可证。实时以太网SafetyNET p与Pilz生产的自动化系统PSS一起,共同构成了远程控制方案的核心。创新自动化方案在经典的机械工程和缆车及港口起重机方面都已经证明了其灵活性和开放性。这种标准且安全的创新自动化方案目前正在被应用于铁路运输中。

  SafetyNET p采用各种媒体以连接分布于长距离上的子系统。PSS 4000 能检测同一个系统内的标准自动化和在安全的各个方面,其优点在于具有一个离散控制结构,从而简化系统,去除了此类系统通常存在的复杂性。具体而言,PSS 4000自动化系统包含多个硬件和软件组件,例如PSSuniversal分散输入/输出系统 ,以及实时以太网SafetyNET p和相应的网络组件。这些组件可以用来连接其他分散控制系统和输入/输出模块。

  产品名称带有-R(铁路)的模块的特点在于其经过特殊的加固性设计。整体的方案能够满足更高的安全和环保要求,即达到CENELEC 5012x标准的安全完整性等级(SIL)4级。

  逐步淘汰经典继电器技术

  即使在今天,经典的继电器技术和正导向触点仍被广泛用于铁路和信号工程。然而作为现代化措施的一部分,采用功能强大的软件以及易于使用的网络来替换磨损、电缆密集型的硬件正在成为一种趋势。安全性和经济性不是互相排斥的;事实上,它们是相互依存的。对于 Intelis 而言,其首要任务是找出自动化的发展潜力,以及与单线铁路相关的潜在风险。所有转轨器、信号箱、平交道口、 信号、轨道部件和闭塞信号系统与客户的具体要求一道被通盘考虑并作为总体评估的一部分。我们应如何简化系统?我们如何能用软件代替自动化和传统的继电器技术?我们如何集成目前仍然必要的继电器技术,我们应怎样保证安全运行? Intelis技术经理Roland Balimann在总结在项目开始时提出的问题时说道。

  Intelis先是进行了一项可行性研究,对市场上的适用产品和系统进行了测试。技术需求分析要求,安全相关指令和反馈需达到安全完整性等级SIL 3;具有适应现有或最新保护系统的能力;具有使用工业产品及相关系统的能力。测试结果充分证明皮尔磁(Pilz)公司生产的模块自动化系统PSS 4000 和以太网SafetyNET p灵活、高效,能充分满足Intelis的要求,并最终被 Intelis 采用。

  安全的数据传输

  如今瑞士17个站点均安装了可编程控制单元PSSuniversal,它拥有完整接口连接信号塔。该装置通过SafetyNET p向交换服务器和编程安全系统发送信息,充分证明部件模块化具有特定优势。根据实际需要,输入和输出设备可使用最少的线路,在标准或破损安全模式下进行安装。SafetyNET p网络是一个闭合回路;光纤电缆用于连接所有进行交互运作的部件。现如今,蒙特勒和茨魏西门两个中央控制中心的调度员可就铁路交通安全性和可靠性进行调控。调度员会接收铁路实时铁路交通状况的信息,及无需反馈的信号塔运作情况的常规及关键性安全信息。如发生故障,调度员也可主动控制列车运行或采取适当措施。

  数据交换通过经 TV 认证为 SIL 3的SafetyNET p完成。如果在环路上任何位置发生故障,智能交换机仍然会保证数据交换。采用合适的操作面板以便将信息和工况可视化,以图形方式表示车站并显示报警和事件消息。但实际安全始终与行为有着密切联系:现场的 PSSuniversal 头模块始终在检查半截式栏杆是否关闭或线路区段是否处于空闲状态。

  易于集成至当前网络

  Intelis一直采用位于德国斯图加特(Stuttgart)附近奥斯菲尔敦(Ostfildern)的业内领先公司的产品和解决方案。最终与其相关的是业内久经验证的产品,它们无一例外都具有业已证明的安全和可靠性。PSS 4000自动化系统的模块化设计为用户提供了很多好处:他们只需要买他们实际需要的部分;该系统具有与时俱进、可升级以满足要求的特点。此外,解决方案可以轻松地集成至当前网络,也可以使用SafetyNET p快速安装。从根本上说,性价比绝对高。 Roland Balimann说道。不久,与 Les Avants 连接的缆索铁路也将纳入现有和成功运营的INIS-TC远程控制系统。在我们与皮尔磁(Pilz)的合作中我们看重的另一点在于公司永远乐于接受关于如何优化系统的建议。因此,我们始终能使用最先进的技术为客户提供解决方案, Roland Balimann总结道。平等的合伙关系与新项目的签订,我们之间的合作关系注定会继续下去。

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