T E C H N I K A S Z Y N O W A

TECHNIKA SZYNOWA
Mikroprocesorowy
układ
NUMER 51(52)2009 (23.12.2009)
sterowania
HN-P
firmy Hannig&Kahl jest doskonałym przykładem
nowoczesnego urządzenia sterującego ruchem
tramwajowym.
STEROWANIE ZWROTNICĄ
TRAMWAJOWĄ NA PRZYKŁADZIE
UKŁADU STEROWANIA HN-P
Charakterystyka systemu HN-P:
FIRMY HANNING & KAHL
• system sterowania HN-P umieszczony jest we
wzmocnionej szafie i może zarządzać jedną,
dwoma lub nawet kilkoma niezależnymi
Miejska komunikacja szynowa, rozwijająca się
napędami zwrotnic oraz sygnalizacją
w ostatnich latach w zawrotnym tempie, wymu-
• jest przystosowany do współpracy z systemem
sza na producentach opracowanie rozwiązań
spełniających wymagania XXI wieku.
Najbardziej
widoczne
dla
użytkowników
są
HCS, jest to systemem komunikacji pomiędzy
Rys. 2 HN-P
pojazdem i torowiskiem. Poprzez ten system
zmieniające się pojazdy. Współczesne wago-
Hanning&Kahl zaprojektował i zbudował swój
realizowane jest wydawanie komend z pojazdów
ny tramwajowe są większe, bezpieczniejsze
pierwszy układ sterowania na początku lat
do zwrotnic w celu skierowania pojazdu we
i bardziej komfortowe. Drugim nie mniej ważnym
pięćdziesiątych. Wcześniejsze układy Hanning&
właściwym kierunku. Możliwe jest
elementem jest infrastruktura: trakcja, szyny,
Kahl budował na podzespołach innych firm, stąd
również wydawanie komend nas-
napędy zwrotnic, rozjazdy oraz elementy kontroli
mówi się, że od lat pięćdziesiątych układy stero-
tawy za pomocą innych systemów komuni-
i sterowania.
wania H&K pochodzą z pierwszej ręki, od jednego
kacyjnych, takich jak kontakty na sieci trakcyjnej,
Właśnie aby rozszerzyć możliwości infrastruk-
dostawcy.
tury rozwija się systemy automatycznego ste-
W minionych dziesięcioleciach Hanning&Kahl
rowania szlakiem szynowym, którego głównym
sprzedał ponad 4500 kontrolerów sterowania na
zwrotnicę i zabezpieczyć ją przed przesta-
elementem jest kontroler sterowania zwrotnicami
całym niemal świecie. Układy te cały czas były
wieniem podczas przejazdu tramwaju, instaluje
tramwajowymi do stosowania na skrzyżowaniach,
rozbudowywane i unowocześniane.
się w torowisku obwody blokujące a w szafie
w zajezdniach oraz na pętlach tramwajowych.
Mikroprocesorowy system sterowania
systemów podczerwieni lub radiowych
HN-P
• aby zapewnić bezpieczny przejazd przez
odpowiedni moduł sterujący
• zastosowanie modułu blokującego zwrotnicę
umożliwia pojazdom szybszy przejazd przez
zwrotnicę oraz zabezpiecza system przed
przestawieniem, niezależnie od długości
przejeżdżającego przez zwrotnicę pojazdu
• system HN-P steruje także systemem grzałek
w obrębie zwrotnicy, reagując na zmianę temperatury szyny oraz temperaturę i wilgotność
otoczenia.
• w celu efektywnego nadzoru
system, HN-P
wyposażony jest w program diagnozujący
pracę poszczególnych modułów.
• system HN-P wyposażony jest w interfejs IFC,
zapewniający zdalne zarządzanie systemem
oraz zapis zdarzeń na karcie pamięci (opcja)
• zdalne zarządzanie może być realizowane poprzez modem GPRS lub połączenie kontrolerów
Rys. 1 HFK-zastosowanie
siecią LAN.
Podstawowym zadaniem układu sterowania jest,
System taki umożliwia sterowanie następującymi
firmy Hanning&Kahl o charakterystyce przed-
jak wspomniano, przestawienie zwrotnicy w za-
elementami infrastruktury:
stawionej poniżej zapewnia bezpieczne stero-
danym kierunku. Przestawienie to musi być re-
• napędami zwrotnic
wanie pojazdami w następujących aplikacjach:
alizowane w niezawodny sposób, bez możliwości
• sygnalizacją położenia zwrotnicy oraz sygna-
• jako kontroler sterowania jednej zwrotnicy
przestawienia zwrotnicy w momencie gdy nad
• jako kontroler sterowania dla kilku zwrotnic
nią znajduje się tramwaj. W kontrolerze zastoso-
• ogrzewaniem obszaru zwrotnicy
• jako kontroler sterowania sygnalizacją
wano system dwu-kanałowy, który działa na za-
• systemem komunikacji między pojazdem i toro-
• jako kontroler systemu zarządzania ruchem
sadzie niezależnego odbioru sygnału sterującego
lizacją drogową
wiskiem.
w zajezdni.
z dwóch osobnych kanałów. Gdy jeden z kanałów
z jakichkolwiek powodów przekaże inną infor-
sterującego kontrolera, posiada swój niezależny
mację niż drugi, cały system wyłączy się,
system bezpiecznikowy, osobno dla każdego
wskazując stan awarii.
elementu grzewczego. Wszystkie operacje reali-
Za pasywne wykrywanie tramwaju w rejonie roz-
zowane przez kontroler mogą być zapisywane na
jazdu oraz zablokowanie systemu w momencie
karcie pamięci w rejestratorze zdarzeń. Uzyskanie
gdy jest on w rejonie zwrotnicy odpowiadają sys-
odpowiednich informacji zależy od sposobu
temy blokad torowych. Hanning&Kahl stosuje dwa
podłączenia różnych elementów systemu, które
systemy wykrywania. System działający na za-
chcielibyśmy monitorować.
sadzie zwarcia osiowego (tzw HFK) wykrywający
pojazd w obszarze odizolowanego odcinka torów,
poprzez zmianę rezystancji w momencie poja-
Sterowniki te można wykorzystać nie tylko do
sterowania pojedynczą zwrotnicą. Coraz częściej
Rys. 5 HFP-układ detekcji zwarcia osiowego
stosuje się je do sterowania grupą zwrotnic
wienia się w tym obszarze pojazdu szynowego.
tramwajowych, zarówno na skrzyżowaniach, jak
Innym rozwiązaniem jest system stanowiący
i w specjalnych układach komunikacyjnych jak
kombinację dwóch wcześniej przedstawionych
zwężenia z dwóch do jednego toru lub w zajezd-
(tzw. HSK). Przejeżdżający pojazd zwiera poprzez
niach. Na uwagę zasługuje fakt, że rozwiązania
osie dwie szyny, co generuje sygnał zajętości
te nie wymagają prostego mnożenia modułów
zwrotnicy. Do utrzymania tego sygnału nie jest
w kontrolerze. Optymalizację systemów uzyskuje
wymagane ciągłe zwarcie osiowe, lecz wystarczy
się przez wykorzystanie ich wewnętrznej architek-
tłumienie układu rezonansowego spowodowane
tury. Kontrolery pozwalają również na łączenie ich
wykryciem metalowej masy pojazdu.
w sieci. Cały układ sterujący połączony w sieć ma
ten sam stopień bezpieczeństwa, SIL-3, jak pojedynczy kontroler.
Należy podkreślić, że kontroler HN-P, tak jak
napęd zwrotnicy (opisany w poprzednim nu-
Rys. 3 HFK-moduł
merze), spełnia wymagania norm unijnych w zakresie bezpieczeństwa AK6, SIL-3 (DIN 19250/
Mu8004) EMV89/336/EEC wersja 93/68/EEC.
Dwukanałowość pracy wszystkich funkcjonalnych modułów oraz zastosowanie niezależnych
obwodów blokad decydują o spełnieniu tych
wymogów.
Rys. 6 HSK-obwód detekcji
Podsumowanie
Rys. 4 HFK-układ detekcji masy
Informacje o realizowanych przez kontroler ope-
Oferowane rozwiązania, niezawodne i bezpiecz-
racjach sterujących są transmitowane i wizuali-
ne, wyznaczają standardy na najbliższe lata. Są
zowane na sygnalizatorze LED, dając motorni-
one już teraz coraz bardziej powszechne, szcze-
czemu informację o statusie zwrotnicy.
gólnie w krajach rozwiniętych oraz tam, gdzie re-
Drugim niezależnym systemem jest system de-
Bardzo ważnym elementem kontrolera jest także
alizuje się nowe inwestycje.
tekcji masy pojazdu nad obszarem zwrotnicy
układ sterowania ogrzewaniem, który
Dzięki zastosowaniu elementów inteligentnej
(tzw. HFP). Pierwszy z nich umieszcza się przed
tycznie reaguje na zmianę temperatury szyny
infrastruktury
a drugi poza punktem zwrotnicy, uzyskując pod-
w obrębie zwrotnicy oraz temperatury powietrza
znacząco może zwiększyć swoją atrakcyjność
wójne zabezpieczenie przez dwa niezależne od
i wilgotności w obszarze kontrolera. System
w stosunku do innych gałęzi transportu.
siebie systemy.
ten działa całkowicie niezależnie od systemu
automa-
miejska
komunikacja
szynowa
tba
KONTAKT
DZIAŁ TECHNIKI SZYNOWEJ
Rys. 5 HFP-moduł
Rys. 7 Kontroler ogrzewania
• Zygfryd Derc
[email protected]
• Tomasz Barwicki
[email protected]
Biuro Handlowe Warszawa
Janki k/Warszawy
al. Krakowska 34A
05-090 Raszyn
tel. (0) 22 723 15 07
fax (0) 22 753 62 63
e-mail: [email protected]