Kompletny przejazd kolejowy w wykonaniu firmy Pilz

Dziesiątki lat temu przez obszar Pocket of Zuid-Beveland w Holandii przebiegała linia kolejowa. Po zakończeniu jej eksploatacji grupa wolontariuszy powołała w  1971 r. fundację SGB (Stoomtrein Goes-Borsele). Na początku powstał tylko mały parowóz z kilkoma klasycznymi wagonami. Z czasem jednak tabor rozrastał się. Po upływie 40 lat powołano do życia mające oficjalny status „muzeum na szynach”, w którym co tydzień z niesłabnącą pasją pracuje 190 wolontariuszy. Poddają konserwacji i renowacji muzealne wagony i lokomotywy i oczywiście sami je prowadzą. W sezonie letnim pasażerowie mogą podróżować prawdziwym pociągiem parowym na trasie z Goes do miejscowości Hoedekenskerke, która ma w sobie niezmienny, nostalgiczny charakter sprzed lat. W Goes natomiast można znaleźć wiele niezwykle ciekawych atrybutów stosowanych w przeszłości w komunikacji kolejowej.

Bezpieczny przejazd kolejowy

W celu możliwie najwierniejszego oddania charakteru podróży z dawnych lat starannie odtwarza się metody stosowane w przeszłości. Pociąg staje na przejeździe i wysiada z niego palacz, aby zatrzymać samochody po obu stronach linii kolejowej. Kiedy bezpieczeństwo jest już zapewnione, pociąg rusza w dalszą trasę. Palacz wskakuje do lokomotywy, gdy pociąg stopniowo się rozpędza. Tę tradycję było coraz trudniej utrzymać z powodu zwiększającego się ruchu drogowego. – Łatwo jest sobie wyobrazić, że taka metoda przejeżdżania przez drogę zajmuje nie tylko wiele czasu, ale jest również bardzo niebezpieczna dla załogi pociągu. Samochody i pojazdy rolnicze musiały zawsze długo czekać, aż pociąg ponownie nabierze prędkości.

Dlatego pomyśleliśmy o zabezpieczeniu przejazdów kolejowych za pomocą urządzeń udostępnionych nam przez ProRail, przykładowo wtedy, gdy jakaś linia była zamknięta lub poddana modernizacji. Istnieją kompletne systemy obejmujące szlabany, sygnalizację dźwiękową i wizualną, układy sterowania itd. Otrzymaliśmy sprzęt, a nasi ludzie zajęli się jego instalacją. Początkowo opuszczaliśmy szlabany ręcznie, potem ta czynność została zautomatyzowana. Co ciekawe, w rezultacie nie musimy zatrzymywać się za każdym razem i ponownie nabierać prędkości, więc oszczędzamy nawet 30 proc. węgla na każdej trasie – podkreśla Jos van der Heijden, jeden z wolontariuszy pracujący w organizacji, który ma doświadczenie w zakresie technologii instalacji elektrycznych.

Istniejących rozwiązań ProRail nie można było jednak wykorzystać przy budowie przejazdu kolejowego, który miał powstać w bezpośrednim otoczeniu autostrady A58. Aby usprawnić dojazd do Goes, władze miasta podjęły decyzję o budowie dodatkowych wjazdów na autostradę, z drogami dojazdowymi przecinającymi linię kolejową. – W tym przypadku nie mieliśmy już do dyspozycji używanych urządzeń stosowanych na przejazdach kolejowych. Ponadto rada miasta sformułowała surowe wymagania.

Zażądano przykładowo, aby w przypadku awarii pojawił się jak najszybciej pracownik kierujący ruchem. Jest to mniej ważne w przypadku innych przejazdów kolejowych, ale niezbędne w razie przejazdu w tak małej odległości od autostrady – wyjaśnia Jos van der Heijden. Realizacji projektu podjęła się fundacja SGB, mimo że konserwacja przejazdów należy do obowiązków władz miasta. Dzięki doskonałej współpracy w przeszłości oferta została przyjęta – w ramach umowy władze miasta sfinansują wyłącznie dostawę oraz instalację urządzeń przejazdu kolejowego i nie będą odpowiadały za czynności związane z komunikacją dotyczącą przejazdu.

Rozwiązanie firmy Pilz

Zadanie związane z tym ostatnim przedstawiono różnym dostawcom i prawie natychmiast nawiązano kontakt z Pilz. – Znam tę firmę od dawna, z czasów mojej pracy w hurtowni materiałów elektrotechnicznych. Wtedy dokładnie poznałem jakość jej produktów i wiedzę jej przedstawicieli, m.in. z zakresu bezpieczeństwa. Firma Pilz jako pierwsza zaproponowała odpowiednie rozwiązanie – podkreśla Jos van der Heijden.

System modułowy

Zintegrowane systemy oferowane przez firmę Pilz zawsze obejmują usługi (ocenę ryzyka), projekt, sprzęt i oprogramowanie, testy, instalację, rozruch techniczny oraz przyszły serwis i konserwację. W skład sprzętu i oprogramowania wchodzą fundamenty, bariery na przejeździe, sygnalizacja wizualna i dźwiękowa, znaki drogowe (znaki św. Andrzeja), system wykrywania pociągu oraz system sterowania Pilz PSS 4000R z certyfikatem dopuszczającym do zastosowania w kolejnictwie.

W systemie wykrywania pociągów TDR14 zastosowano czujniki kół na szynach, moduł ochrony odgromowej i jednostkę sterującą, dzięki czemu wstępne ostrzeżenie umożliwia maszyniście zaobserwowanie, czy pociąg został wykryty przez przejazd i czy bariery zostały zamknięte.

Aby zagwarantować spełnienie tego warunku bezpieczeństwa co najmniej na poziomie SIL 3 (poziom nienaruszalności bezpieczeństwa), system bezpieczeństwa PSS 4000R firmy Pilz jest używany do wykrywania pociągu i kontrolowania urządzeń zainstalowanych na przejeździe. Ten uniwersalny system sterowania ma strukturę modułową, toteż można go dopasować do konkretnej aplikacji. Jest to możliwe dzięki dostępności różnych i łatwo wymienialnych modułów głównych o różnych klasach wydajności, różnych modułach wejściowych i wyjściowych, modułach zasilania i modułach podstawowych. Ponadto firma Pilz podjęła się skonstruowania wszystkich skrzynek sterujących, w których wymagane materiały są zintegrowane i przetestowane zgodnie z wymaganiami obowiązujących norm.

Model V

Do opracowania i wdrożenia projektu Pilz stosuje tzw. model V, który umożliwia weryfikowanie w trybie ciągłym realizowanych etapów oraz określonych konfiguracji, a ponadto dostarcza informacji zwrotnej, co przekłada się na natychmiastowe wykrywanie i usuwanie na najwcześniejszym etapie wszelkich usterek. To wszystko sprawia, że firma Pilz realizuje projekty zgodnie z wymaganiami międzynarodowej normy IEC 61508.

Plany na przyszłość

Obecnie system jest na etapie budowy. Zarówno pracownicy Pilz, jak i SGB niecierpliwie oczekują inauguracji systemu. W firmie Pilz przeprowadzono wszechstronne próby odbioru technicznego, aby zapewnić jego możliwie najpłynniejszy przebieg. Firma zbudowała w miejscowości Vianen kompletny przejazd kolejowy. Ponadto przetestowano i zatwierdzono wszystkie funkcje bezpieczeństwa oraz komunikacji.

Aktywność Pilz na tym jednak się nie kończy – firma będzie zajmować się konserwacją naprawczą i prewencyjną systemu przejazdu kolejowego. Obejmuje to również umowę serwisową uniemożliwiającą długotrwałe wyłączenia spowodowane usterkami. – Współpraca nad tym projektem z firmą Pilz była dla nas doskonałym doświadczeniem i jestem bardzo zadowolony z realizowanego obecnie rozwiązania. Gdy spotkamy się na pokładzie pociągu, zaplanujemy specjalny przystanek, aby móc dokładnie przyjrzeć się nowemu przejazdowi – komentuje Jos van der Heijden.

System PSS 4000R dla techniki kolejowej

Systemem stosowanym w aplikacjach kolejowych do wykrywania pociągów oraz na potrzeby związane z realizowaniem funkcji przejazdu kolejowego jest PSS 4000R firmy Pilz. Do jego zalet należą: certyfikacja według norm CENELEC: 50155, 50126, 50128, 50129, 50159 do SIL 4, odporność na zakłócenia EMC, temperaturę, drgania i udar zgodnie z wymaganiami kolejowymi, otwarty system przemysłowy COTS, swobodne skalowanie (do 64 modułów I/O na wyspę, do 64 wysp w systemie), otwarta komunikacja standardowa i bezpieczna (RaSTA, Safe Ethernet), komunikacji za pomocą dowolnego medium (kabel miedziany, światłowód, wifi), a także szeroki zakres dostępnych modułów (wejściowe analogowe, wejściowe 60 V). Co więcej, istnieje możliwość zastosowania w jednym systemie modułów standardowych w wersji T, bez uszczerbku dla części bezpiecznej. Dostępne są ponadto sterowniki w wersji standardowej, przemysłowej i kolejowej o tej samej architekturze dla różnych wymogów środowiskowych.

Wśród zalet systemu warto dodatkowo wymienić certyfikację dla programowania IEC 61131 (dostępne języki programowania: IL, ST, LD, FBD z możliwością swobodnego mieszania i zagnieżdżania części programu), dostępne gotowe bloki programowe dla części bezpiecznej i standardowej oraz wbudowaną diagnostykę z predefiniowanymi komunikatami i współpracą z OPC UA.

PILZ POLSKA Sp. z o.o.
ul. Ruchliwa 15, 02-182 Warszawa
tel. 22 884 71 00, fax 22 884 71 09
e-mail: info@pilz.pl
www.pilz.com/pl-PL

źródło: Automatyka 9/2017