Mobile Automation

Weichen-Retrofit im Takt

utomatisierungssystem lässt Stadt- und Straßenbahnen in polnischen Städten sicher und pünktlich verkehren

21.07.2022 - 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 Städten wurden veraltete Weichensteuerungen daher auf den aktuellen Stand der Technik gebracht. Ein Automatisierungssystem gewährleistet nun, dass die Weichen zuverlässig und sicher angesteuert werden können.

Mit der Modernisierung der Bahninfrastruktur geht eine zunehmende Automatisierung und Digitalisierung einher. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Retrofit von Weichensteuerungen, da die Infrastruktur vielerorts noch aus dem vergangenen Jahrhundert stammt. 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.

Bei zahlreichen Stadt- und Regionalbahnnetzen Polens stehen solche Modernisierungsmaßnahmen an. 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 adaptierbare Software 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.

„Voll Integrierbare, modular erweiterbare Lösung für die Weichensteuerung“

Die zur ZUE-Gruppe zählende ZUE S.A. entwickelt in Polen Konzepte und Lösungen im Straßenbahn- und Eisenbahnwesen. Gemeinsam mit dem Automatisierungsunternehmen Pilz hat ZUE S.A. 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 S.A.. „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.“

Systemlösung für eine sichere Weichenansteuerung 

Unter den gegebenen Bedingungen konnten Weichen vielfach nur mit 10 km/h befahren werden. Zudem erwiesen sich die veralteten Steuerungssysteme als anfällig gegenüber Temperaturschwankungen. Seit 2017 setzt ZUE S.A. 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 in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +70 °C und kommen ohne Beheizung der Schaltschränke aus.

Visualisierungssoftware und Sicherheits-Integritätslevel SIL 3

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 maximale 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 optimalen 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 20 km/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.

Autor
Grzegorz Golan, Business Development Manager Pilz Polen

Kontakt

Pilz GmbH & Co. KG

Felix Wankel Str. 2
73760 Ostfildern
Deutschland

+49 711 3409 0
+49 711 3409 133

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