Sichere Automatisierung von Bahnanlagen
Pünktliche Züge dank Weichen-Retrofit
Attraktive Taktpläne sind die Grundlage dafür, dass der Schienennah- und Regionalverkehr gut angenommen wird. Was aber, wenn die Schieneninfrastruktur in die Jahre gekommen ist und die Taktung dadurch ausgebremst wird? In Krakau und vier weiteren polnischen Großstädten wurden veraltete Weichensteuerungen daher auf den aktuellen Stand der Technik gebracht. Hier gewährleistet nun das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz, dass die Weichen zuverlässig und sicher angesteuert werden können.
Bild: ZUE S.A. / Pilz GmbH & Co. KG

Mit der Modernisierung der Bahninfrastruktur geht eine zunehmende Automatisierung und Digitalisierung einher. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Retrofit von Weichensteuerungen, denn vielerorts stammt die Infrastruktur noch aus dem vergangenen Jahrhundert. Innerhalb hoch frequentierter Schienennetze städtischer wie regionaler Verkehrsbetriebe sind solche veralteten Weichensteuerungen oft ein Grund dafür, dass sich leistungsfähige Taktfahrpläne nicht umsetzen lassen. Um die Vorzüge schneller Bahnen letztlich nutzen zu können, müssen auch die Schienen-, Stromversorgungs- und Steuerungsinfrastruktur auf der Höhe der Zeit sein.

Ein Upgrade für die Schiene

Bei zahlreichen Stadt- und Regionalbahnnetzen Polens stehen solche Modernisierungsmaßnahmen an. Gefragt sind wirtschaftliche und effiziente Lösungen: Ein modernes Weichensteuerungssystem soll betriebssicher, zuverlässig und einfach in ein übergeordnetes, digitales Leit- und Verkehrsüberwachungssystem integrierbar sein. Es erlaubt zudem eine zentrale Weichensteuerung sowie eine Überwachung von Status und Funktion aus der Ferne. Im Zuge baulicher Updates erhalten Anwender die Möglichkeit für digitalisierte und flexible Systeme sinnvolle Zusatzfunktionen zu implementieren und relevante Sachverhalte über eine einfach bedien- und adaptierbare Software transparent visualisieren und dokumentieren zu können. Die Herausforderung bei solchen Projekten: Die Modernisierungsmaßnahmen erfolgen oft parallel zum laufenden Betrieb, deshalb müssen Installation und Inbetriebnahme eines neuen Weichensteuerungssystems einfach und wenig zeitaufwendig sein.

Zusammenarbeit für moderne Bahninfrastruktur

Die zur ZUE-Gruppe zählende ZUE S.A. entwickelt in Polen Konzepte und Lösungen im Straßenbahn- und Eisenbahnwesen. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Krakau bietet mit rund 800 Mitarbeitern ein breites Dienstleistungsspektrum in den Bereichen Neubau und Modernisierung von Schienennetzen sowie Bahnoberleitungssystemen. Gemeinsam mit dem Automatisierungsunternehmen Pilz hat ZUE in den vergangenen Jahren 13 Modernisierungsprojekte in den Städten Stettin, Krakau, Breslau, Thorn und Landsberg an der Warthe erfolgreich umgesetzt. Im Zentrum stand dabei stets die Forderung nach mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit, Herz der Lösung ist das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz: „Das Automatisierungssystem erfüllt sämtliche Kundenanforderungen“, betont Tomasz Szczypek, Leiter Innovation und Engineering bei ZUE. „Es steht für schlanke, transparente Programmierung, einfache Wartung und eindeutige Fehlerdiagnose. Unsere Kunden erhalten eine voll integrierbare, modular erweiterbare und einfach bedienbare Lösung für ihre Weichensteuerung.“

Robuste Systemlösung für die Schiene

Unter den gegebenen Bedingungen konnten Weichen vielfach nur mit 10km/h befahren werden, zudem erwiesen sich die veralteten Steuerungssysteme als anfällig gegenüber Temperaturschwankungen. Seit 2017 setzt ZUE auf das sichere Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz. Mit seinen temperaturbeständigen Modulen ist das Automatisierungssystem elektromagnetisch verträglich (EMV) und hält so mechanischen Belastungen wie beispielsweise Schockereignissen, Betauung als auch verstärkten Vibrationen und Schwingungen stand. Dies gewährleistet die sichere Ansteuerung von Weichen. Betriebsstörungen oder gar Havarien aufgrund falsch gestellter Weichen sind damit praktisch ausgeschlossen. Die hierbei eingesetzten PSSuniversal-Steuerungs- und E/A-Module des Systems arbeiten zuverlässig in einem Temperaturbereich von -40 bis +70°C und kommen ohne Beheizung der Schaltschränke aus.

 Das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz übernimmt sämtliche Automatisierungs- und Sicherheitsaufgaben. PSS 4000 enthält die bahnspezifischen Sicherheitszulassungen als Produkteigenschaft.
Das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz übernimmt sämtliche Automatisierungs- und Sicherheitsaufgaben. PSS 4000 enthält die bahnspezifischen Sicherheitszulassungen als Produkteigenschaft.Bild: Pilz GmbH & Co. KG

PSS 4000 hat sich in Bahnanwendungen bewährt

Das Automatisierungssystem ist modular aufgebaut und eignet sich auch für nicht alltägliche digitale Steuerungs- und Retrofit-Aufgaben. Es übernimmt bereits in vielfältigen Bahnanwendungen Steuerungs- und Überwachungsfunktionen, denn PSS 4000 enthält die bahnspezifischen Sicherheitszulassungen als Produkteigenschaft. Der Vorteil gegenüber proprietären Steuerungslösungen: das Automatisierungssystem ist bei Anschaffung und Unterhalt deutlich wirtschaftlicher. Für Tomasz Szczypek ist das flexibel und modular aufgebaute Steuerungs- und Überwachungssystem von Pilz in jeder Hinsicht die bestmögliche Lösung: „Produktqualität und Zuverlässigkeit des Automatisierungssystems PSS 4000 sind ausgezeichnet, das System ist in unterschiedlichen Varianten bereits bei vielen Bahnbetreibern erfolgreich im Einsatz. Darüber hinaus steht Pilz für schnelle Lieferung, erstklassigen Support und qualifizierte Beratung!“

Übersichtliche Diagnose inklusive

Die sicheren Module des Automatisierungssystems PSS 4000 kommen aufgrund ihrer Robustheit bevorzugt im Bahnumfeld zum Einsatz. Dort steuern und überwachen sie Weichen nahezu jeden Typs. Dezentrale, erweiterbare E/A-Modulen bieten Netzbetreibern hohe Flexibilität. Der Aufbau des Automatisierungssystems folgt dem Multi-Master-Prinzip: Via Safetynet p lassen sich über große Entfernungen mehrere SPS-Steuerungen PSSuniversal PLC-R sicher und gleichberechtigt miteinander verknüpfen. Das erspart viel Material und Zeit bei der Verkabelung. Die von Pilz entwickelte, webbasierte Visualisierungssoftware PASvisu bietet einen guten Überblick über sämtliche Systemkomponenten. Sie erkennt und lokalisiert Störungen sowie Fehler eindeutig und schnell. Die Visualisierungssoftware bietet umfassende Möglichkeiten der Fernwartung, Diagnose und Visualisierung. Der logische und klare Aufbau des Automatisierungssystems beschleunigt Bahnprojekte, die häufig parallel zum laufenden Betrieb abgewickelt werden müssen, vom Engineering über die Runtime bis zur Wartung.

Heute entsprechen Weichen im Netz der polnischen Bahnbetreiber, die mit dem Automatisierungssystem PSS 4000 ausgestattet wurden, dem Sicherheits-Integritätslevel SIL 3. Das formelle SIL 3 Prüf- und Zertifizierungsverfahren führte der TÜV Rheinland durch. Die Weichen können nun mit bis zu 20km/h durchfahren werden: Passagiere profitieren von den Modernisierungsmaßnahmen, denn auf den betroffenen Strecken konnten Fahrzeiten um 50 Prozent reduziert und der Takt so optimiert werden.

www.pilz.de

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