Specjalny sterownik zapewnia bezpieczną obsługę podnoszonego mostu

Należący do kolei P&L Railways most zwodzony w Rockport ma skrzydło podnoszone na „zawiasie” na końcu skrzydła. Zabezpieczony przed możliwością wystąpienia błędu sterownik Allen-Bradley GuardPLC1200, zainstalowany przez Rockwell Automation, gwarantuje dokładne i bezpieczne podnoszenie i opuszczanie mostu

Sterowanie przęsłami na podnoszonym moście to krytyczny punkt dla: pociągów towarowych, których droga hamowania wynosi około półtora kilometra, barek, którym potrzebne jest odpowiednie podniesienie mostu, aby pod nim przepłynąć, inżynierów, którzy muszą mieć pewność, że wszystkie blokady są odpowiednio ustawione, zanim pociąg wjedzie na most.

Ostatnie inicjatywy z zakresu bezpieczeństwa podjęte przez przedsiębiorstwo kolejowe Paducah & Louisville Railway (P&L) obejmują audytowanie i doskonalenie jednego z systemów sygnalizacyjnych, stosowanych przez ich firmę. Na większości tras kolejowych ruch pociągów jest regulowany sygnalizacją świetlną (zielone, żółte oraz czerwone światła przy torach) poprzez serię bloków sygnalizacyjnych, zintegrowanych w jeden system. Każdy blok obsługuje odcinek około 16 km trasy kolejowej; sygnalizatory (semafory) ustawione są na początku każdego odcinka, czasem też w jego środku. Tymi sygnałami kierują się motorniczy, prowadzący pociągi. Wczesne ostrzeganie pomaga zapewnić bezpieczeństwo na całej trasie. Stawka jest duża, bo załadowane samochodami wagony ważą ponad 100 ton każdy. Szczęśliwie, do tej pory P&L nie miało żadnych problemów z niezawodnością systemu sygnalizacji.

– Niektóre elementy dotychczasowych rozwiązań technicznych używanych w systemach sygnalizacji mają już 60 lat – mówi Dwayne Edwards, generalny kierownik ds. sygnalizacji i struktur w firmie P&L. – Przychodzi więc czas, kiedy trzeba zamienić istniejące rozwiązania techniczne, nawet jeśli jeszcze funkcjonują we właściwy sposób.

Poszukując możliwości zastąpienia starych systemów, P&L była zainteresowana zastosowaniem certyfikowanej niezawodnej techniki przy tym zgodnej ze standardem IEC 61508 (zawiera wytyczne międzynarodowej komisji akceptowane w Polsce i uwzględniane w Polskich Normach przedmiotowych) dotyczącym bezpieczeństwa funkcjonalnego systemów elektrycznych, elektronicznych oraz elektronicznych programowalnych systemów bezpieczeństwa. – Te wytyczne dotyczące bezpieczeństwa oraz wskazane tam procedury testowania produktów są obecnie znacznie bardziej zaawansowane niż kiedyś, a uzyskiwana w rezultacie gwarancja jakości jest bezcenna w takiej dziedzinie jak nasza – wyjaśnia Edwards. – Wyliczyliśmy, że wymieniając niektóre przekaźniki oraz inne zespoły mechaniczne, moglibyśmy zredukować czas na konserwację systemu sygnalizacji aż o 50%.

Obliczenia okazały się trafne, potwierdziła to modernizacja systemu sygnalizacji wykonana na podnoszonym moście w Rockport, zbudownym w 1931 roku. Most ma około 150 m długości i spina rzekę Green River w stanie Kentucky. Oddalony o 192 km dyspozytor pociągów P&L, który znajduje się w mieście Paducah, zdalnie steruje pozycją ruchomego przęsła mostu i monitoruje status wszystkich blokad przy natężeniu ruchu od 8 do 10 pociągów i barek dziennie.

Stary system składał się z konwencjonalnych trakcyjnych obwodów 110V DC i obejmował: kabel napowietrzny przeciągnięty od słupów wzdłuż mostu, 48 przekaźników, szeregu urządzeń sprzęgających składających się z systemu cięgien, stalowych prętów, złączy, płyt i szlabanów uruchamianych napędami elektrycznymi 100V DC.

Przedsiębiorstwo P&L blisko współpracowało z integratorem systemów, firmą Interrail Signal Inc. z Jacksonville. Nowy system składa się ze: sterownika firmy Rockwell Automation (Allen-Bradley model GuardPLC1200); 16 przekaźników, 4 czujników zbliżeniowych (wykonanie Non Ferrous) oraz elektronicznie kodowanych obwodów trakcji.

GuardPLC1200 to certyfikowany, niezawodny sterownik, zaprojektowany do monitorowania sekwencji pracy mostu oraz jego wszystkich blokad, przęseł, zamków spinających i szyn podnoszących – dla zapewnienia niezawodnego działania przeprawy. W systemie sygnalizacyjnym mostu GuardPLC monitoruje 14 blokad przekaźnikowych oraz cztery czujniki zbliżeniowe. Poprzez zastąpienie starego systemu nowym, opartym na GuardPLC, firma P&L zmniejszyła pracochłonność czynności konserwacji systemu o 4 dni w miesiącu. GuardPLC stosuje nadmiarowe (redundancyjne) CPU w pojedynczym zespole sterownika. Każdy obwód logiczny w sterowniku wspiera cyfrowe i analogowe wejścia i wyjścia, zegary oraz liczniki. W przypadku wykrycia awarii PLC ma wykonać kontrolowane wyłączenie sprzętu. Oprócz zredukowania czasu niezbędnej konserwacji o połowę zastosowany sterownik GuardPLC oraz czujniki zbliżeniowe pomogły firmie P&L wyeliminować wiele mechanicznych zespołów i elementów, których wymiana była kosztowna.

– Nasz nowy sprzęt kosztował 10% tego, co musielibyśmy zapłacić za wymianę urządzenia sprzęgającego, systemu cięgien oraz innych urządzeń używanych wcześniej do obsługi mostu. Ale zaoszczędzenie na sprzęcie nie było naszym nadrzędnym celem – mówi pan Edwards. – Przede wszystkim mamy teraz zoptymalizowaną i bardziej niezawodną pracę mostu.