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18 sept. 2017

Seguridad en toda la línea

SafetyNET p y PSS 4000 como base para el control remoto y la protección de redes ferroviarias

Los sistemas ferroviarios pueden compararse con sistemas de producción industriales distribuidos; el objetivo del operador es encontrar una manera sencilla de incorporar también las secciones distantes en un concepto global integrado y supervisar y controlar el proceso desde un panel de control centralizado sin tener que ocuparse de un volumen ingente de cableado. Ethernet SafetyNETp en tiempo real ejecuta junto con el sistema de automatización PSS 4000 de Pilz tareas de control y seguridad holísticas en la industria ferroviaria. El sistema tiene las homologaciones CENELEC pertinentes y está preparado incluso para aplicaciones de nivel SIL 4.

Se necesitan soluciones económicas

En términos de tecnología de control y automatización, las redes ferroviarias son sistemas distribuidos de gran extensión; en cuanto a funcionamiento y seguridad, precisan niveles altos en muchos aspectos. Por encima de todo, los componentes deben poder interactuar de forma eficiente y fiable.

La empresa privada Compagnie du Chemin de fer Montreux Oberland Bernois (MOB) ha estado operando una red ferroviaria de 75 kilómetros en suiza desde 1901, incluida la línea Montreux – Zweisimmen – Lenk. Para mantener la competitividad a largo plazo, se requieren soluciones económicas a todos los niveles que contemplen una oferta de transporte y servicios atractiva. Por supuesto esto es aplicable también a la tecnología de la ingeniería ferroviaria.

Un concepto de operación y control adecuados debe optimizar los procesos y el tránsito ferroviario, además de garantizar la máxima seguridad. Este es un aspecto de particular importancia por lo que se refiere a los típicos puntos peligrosos como, por ejemplo, pasos a
nivel. Representa un reto especial, sobre todo por las grandes distancias que deben cubrirse.

Tecnología de automatización industrial para sistemas ferroviarios

Intelis SA es una empresa con sede central en Bussigny -près-Lausanne que se ha especializado desde 2007 en conceptos de control y seguridad ferroviarios universales para operadores ferroviarios públicos y privados. La solución de control remoto INIS -TC desarrollada por Intelis tiene la función de optimizar el funcionamiento y la seguridad del tránsito ferroviario en la línea de 75 kilómetros de Montreux a Lenk. La Oficina Federal de Transporte de Suiza (BAV) ha garantizado los permisos de operación requeridos. El núcleo de la solución de control remoto es Ethernet SafetyNET p en tiempo real en conjunción con el sistema de automatización PSS de Pilz. Habiendo demostrado su flexibilidad y adaptabilidad no solo en la ingeniería mecánica clásica sino también e n teleféricos y grúas portuarias, esta innovadora solución para automatización y seguridad da el salto ahora al sector ferroviario.

SafetyNET p conecta los subsistemas sobre grandes distancias utilizando diferentes tecnologías. PSS 40 00 analiza aspectos de la automatización y la seguridad en un solo sistema y ofrece las ventajas de una arquitectura de control descentralizada sin la complejidad asociada normalmente a este tipo de sistemas. El sistema de automatización PSS 4000, en concreto, está compuesto por numerosos elementos de hardware y software, como el sistema de E/S descentralizado PSSuniversal, además de Ethernet SafetyNET p en tiempo real y los componentes de red correspondientes, que pueden utilizarse para conectar otros sistemas de control descentralizados y módulos de entrada y salida. Los módulos con el sufijo " -R" (por "Railway") en el nombre del producto se caracterizan por un diseño especialmente robusto. La solución completa cumple los exigentes requisitos de seguridad y ambientales hasta SIL 4 según CENELEC 5012x.
 

Reducción progresiva de la tecnología de relés clásica

La tecnología de relés clásica con contactos de guía forzosa está todavía muy extendida en los sistemas de señalización y ferroviarios. Uno de los objetivos de las medidas de modernización es, no obstante, la sustitución del laborioso cableado físico por software potente asociado a una red de manejo sencillo. En este sentido, la seguridad y la economía no son mutuamente excluyentes sino más bien mutuamente dependientes. Para Intelis, la primera tarea fue evaluar el potencial de automatización y los posibles riesgos a lo largo del trayecto de vía única. En la evaluación general se incluyeron todos los puntos, cajas de señales, pasos a nivel, señales, tramos de vía y sistemas de señalización por bloques, así como los requerimientos específicos del cliente. "¿Cómo podemos simplificar el sistema? ¿Cómo podemos sustituir la tecnología de relés convencional y automatizada por software? ¿Cómo integramos la tecnología de relés que es todavía necesaria y cómo podemos garantizar la seguridad de funcionamiento?", se pregunta Roland Balimann, Director Técnico de Intelis, resumiendo las cuestiones que se plantearon al iniciar el proyecto. Intelis comenzó por realizar un estudio de viabilidad y probar los productos y sistemas potencialmente adecuados del mercado. El análisis de los requisitos exigía básicamente el nivel de seguridad SIL 3 para comandos y realimentación relativos a la seguridad, la posibilidad de adaptación a sistemas de protección nuevos y actuales y la capacidad de usar productos y sistemas industriales. Todos los argumentos favorecían claramente al sistema de automatización flexible y modular PSS 4 000 y SafetyNETp de Pilz, que fue la elección final de Intelis.

Transferencia de datos segura

Hoy día, 17 estaciones están equipadas con el control programable seguro PSSuniversal, provisto de un interface con la caja de señales. Ésta envía la información al servidor de comunicaciones y al sistema de seguridad programable a través de SafetyNET p . Fue en este apartado en particular que la modularidad de los componentes demostró ser especialmente ventajosa; las entradas y salidas podían configurarse en modo de automatización y modo Fail safe, en función de la necesidad, y el volumen de cableado fue mínimo. La red de SafetyNET p es un circuito cerrado; un cable de fibra óptica interconecta todos los componentes que se comunican unos con otros a lo largo del trayecto. Hoy en día, los operadores supervisan y controlan todo el tránsito ferroviario de la línea de manera segura y fiable desde dos estaciones de control centrales en las estaciones de Montreaux y Zweisimmen. Reciben avisos tanto generales como críticos en cuanto a seguridad que muestran el estado del tránsito ferroviario y las cajas de señales en tiempo real y sin realimentación. Si es necesario, el operador puede controlar activamente el tránsito ferroviario o tomar las medidas oportunas en caso de producirse un fallo. Los datos se intercambian a través de SafetyNET p, homologado hasta SIL 3 por TÜV. Interruptores inteligentes garantizan el intercambio de datos aunque se produzca un fallo en cualquier punto del circuito. Para visualizar la información y los estados de servicio, representar gráficamente las estaciones y mostrar las alarmas y los avisos de eventos se utilizan terminales de operador adaptados. No obstante, la seguridad real está siempre cerca de donde se desarrolla la acción: los módulos de cabecera PSSuniversal locales son los responsables últimos de comprobar si una semibarrera está cerrada o una sección de vía está libre, por citar dos ejemplos.

Integración sencilla en las redes existentes

Intelis lleva ya un tiempo utilizando productos y soluciones del especialista en automatización de Ostfildern, cerca de Stuttgart. En última instancia, la meta es disponer de productos industriales acreditados que hayan demostrado sin excepción su seguridad y fiabilidad. "El diseño modular del sistema de automatización PSS 4000 brinda numerosas ventajas al usuario: solo se paga por lo que realmente se necesita, el sistema está orientado al futuro y es ampliable a conveniencia. Es más, las soluciones se integran sin problemas en las redes existentes y se instalan rápidamente con SafetyNETp . Sin olvidar la excelente relación calidad/precio", comenta Roland Balimann. En breve, el funicular que conecta con la línea férrea en Les Avants se integrará también en el sistema de control remoto INIS -TC que tan buenos resultados está dando. "Otro de los aspectos que más valoramos de la colaboración con Pilz es el hecho de que la empresa está siempre abierta a sugerencias sobre formas de optimizar el sistema . Gracias a ello podemos poder ofrecer a todos nuestros clientes soluciones basadas en la más moderna tecnología", resume Roland Balimann. Una asociación entre iguales que se perpetúa en la realización de nuevos proyectos.

Autor: Adrian Ludi, Pilz Switzerland

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