SPZA Kooperation Thales / Pilz bei Speicherprogrammierbarer Zentralblockanpassung ETCS Assessment of the residual risk of overpassing danger points ETCS UND ATO Optimierung der Zugfolgezeiten bei automatischem Zugbetrieb Oktober | € 20 | C 11180 www.eurailpress.de/sd 10/2012
Aktuelle Bahnnachrichten: Alle News zum Bahnmarkt kompakt und aktuell, nach Rubriken sortiert Menschen & Meinungen: Interviews mit den interessantesten Persönlichkeiten der Bahnbranche Themen-Specials: Ausgewählte SchwerpunktThemen als pdf zum Download Jobs & Karriere: Stellenangebote und Stellengesuche für Fach- und Führungskräfte aus der Bahnbranche, umfassende Infos für Schulabgänger, Studierte und Quereinsteiger sowie einen großen Fortbildungsbereich Branchentermine: Alle wichtigen Termine der Bahnbranche auf einem Blick – weltweit Archiv: Volltext-Recherche in allen Fachzeitschriften seit Erscheinungs beginn, mit mehr als 180.000 Seiten Inhalt – für Abonnenten kostenfrei Buchshop: Fachliteratur zu Schienenverkehr und Technik – mit Leseproben Neues Design, mehr Inhalte: dieneueEurailpressWebsite! www.eurailpress.de– das Portal der Bahnbranche
SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 Auf ein Wort | Statement n 3 Freude und Trauer, Hoffnung und Sorge Joy and sorrow, hope and anxiety Nach den zwei letzten Erweiterungen der EU wird voraussichtlich am 1. Juli 2013 die Hymne der EU, die Ode „ An die Freude“, für das 28. Mitglied der EU erklingen – für das Land Kroatien. Und wenn die Musik verklingt, bleiben viele Fragen offen, die unsere gemeinsamen täglichen Probleme so treffend illustrieren. Wie auch alle anderen Ländern möchten wir die Leistungsfähigkeit der Eisenbahn durch Erneuerung und Ausbau der Infrastruktur, bessere und moderne Fahrzeuge, einheitliche Vorschriften sowie bessere Fahrpläne und Verkehrsverbindungen verbessern. Wir begrüßen die Investitionen und Unterstützungen der EU, basierend auf dem Prinzip der Solidarität und Subsidiarität. Die Eisenbahn sollte die Antriebskraft, der Generator der Entwicklung sein und nicht Depression und Hilflosigkeit erzeugen. Der technische Fortschritt, zu dem unter anderem Signal+Draht beiträgt, wird oft durch harte ökonomische Gesetze des Profits um jeden Preis untergraben. Der Gewinn aus den Trassengebühren wird immer wichtiger als die Bedürfnisse der reisenden Welt. Wie sonst ist es möglich, dass nach all den möglichen Restrukturierung weniger Züge fahren und man sich mit Nostalgie an alte Zeiten mit dichtem Zugverkehr erinnert? Heute kann leider ein Reisender aus den ehemaligen Ostblock-Ländern kein Ticket für den direkten Zug nach Venedig kaufen. Entwicklung und Implementierung von ERTMS (GSM-R und ETCS) sollte die schnellste Verbindung von Narvik und Kiruna nach Lissabon und Istanbul aktivieren. Doch die neuesten Entwicklungen der Ingenieure und Techniker werden heute fieberhaft von Managern zerstreut, die nur nach Profitmaximierung streben. Zumindest in einem Aspekt können wir uns einig sein: Die Verwaltung einer Bahn ist nicht das Gleiche wie die Bewirtschaftung einer Baumwolle- oder Kaffeeplantage. Wir alle streben nach einer EU ohne Grenzen und ohne Einschränkungen für die Eisenbahnen. Die einheitliche europäische Bahn ist so stark wie ihr schwächstes Glied, und deshalb müssen wir zusammenarbeiten. Following the two previous rounds of EU enlargement, the Ode to Joy, Europe’s official anthem, will likely be played once again on 1st July next year to welcome Croatia as the 28th EU member state. And as the music subsides, many questions remain that encxapsulate the day-to-day problems we all face. In Croatia, as in all other countries, we would like to improve the performance of the railways by renovating and modernising our infrastructure, procuring improved and modern rolling stock, unifying rules and regulations and improving timetables and connectivity. We welcome the EU investments and financial supports based on the principle of solidarity and subsidiarity. The railways should be a driving force, a generator of development and not a producer of depression and helplessness. Technical advances, to which among others Signal und Draht contributes, are often undermined by strict economic laws of profit at any cost. The revenues from track access charges are becoming ever more important than the needs of passengers. How else are we to understand the fact that despite all forms of restructuring there are now fewer trains on the tracks and that we look back with nostalgia on old times of dense railway traffic? Unfortunately, today a traveller from the former Eastern Bloc cannot buy a ticket for a direct train to Venice. The development and implementation of ERTMS (GSM-R and ETCS) are supposed to bring about the fastest connection from Narvik and Kiruna to Lisbon and Istanbul. Today, however, the latest advances by engineers and technicians are being recklessly destroyed by managers who think only of maximising profits. At least we can agree on one thing: railway management is not the same as managing a cotton or coffee plantation. We are all striving for a European Union without borders and limitations for the railways. A unified European railway is only as strong as its weakest link; therefore, we must all work together. Dipl.-Ing. Branko Korbar, Leiter Signaltechnik der Kroatischen Eisenbahnen M.Eng.E.E. Branko Korbar, Head of Signalling Department, Croatian Railways
SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 4 Chefredaktion & Fachredaktion Signal- u. Betriebsleittechnik: Dipl.-Ing. Karl-Heinz Suwe ( verantwortl.), Henriettenstr. 7, 53125 Bonn, k-h.suwe@t-online.de Fachredaktion Telekommunikation, Informations- und Verkaufstechnik: Dipl.-Ing. Rainer Knewitz, Appenheimer Str. 46, 55435 Gau-Algesheim, rainerkw@aol.com Fachredaktion Österreich: Dipl.-Ing. Helmut Steindl, Meynertgasse 9, A-1090 Wien, helmut.steindl@chello.at Verlagsredaktion: Dipl.-Journ. (FH) Jennifer Schykowski (zuständig für SD), Tel. 040/23714-281, jennifer.schykowski@dvvmedia.com Dipl.-Ing. Christoph Müller, Tel. 040/23714-152, christoph.mueller@dvvmedia.com Miriam Riedel (Red. Ass.), Tel. 040/23714-230, miriam.riedel@dvvmedia.com Red. Fax: 040/23714-205 Verlag: DVV Media Group GmbH | Eurailpress Postfach 101609, D-20010 Hamburg Nordkanalstr. 36, D-20097 Hamburg Tel. 040/23714-03, Fax 040/23714-236 Geschäftsleitung: Dr. Dieter Flechsenberger ( Geschäftsführender Gesellschafter) Martin Weber ( Geschäftsführer) Detlev K. Suchanek ( Verlagsleiter Technik & Verkehr | Eurailpress) detlev.suchanek@dvvmedia.com Anzeigenleitung: Silke Härtel (verantw.) Tel. 040/23714-227, silke.haertel@dvvmedia.com Anzeigenverkauf: Silvia Sander, Tel. 040/23714-171, silvia.sander@dvvmedia.com Anzeigenverwaltung: Nicole Oetken, Tel. 040/23714-337, nicole.oetken@dvvmedia.com Gültig ist Anzeigenpreisliste Nr. 45 vom 1.1.2012 Verlagsrepräsentant Schweiz/Italien: Edirep AG, Vittorio Tottoli (CH-Kilchberg/ZH), Tel. 0041-43-3110830, Fax: 0041-43-3110831 Vertrieb: Riccardo di Stefano, Tel. 040/23714-101 riccardo.distefano@dvvmedia.com Leser- und Abonnenten-Service Tel. 0 40/2 37 14-2 60, Fax 0 40/2 37 14-2 43 Erscheinungsweise: SIGNAL+DRAHT (vereinigt mit Signal und Schiene) erscheint monatlich (2 Doppelhefte im Jan./Feb. und Juli/Aug.) Bezugsgebühren: Abonnement-Paket Inland EUR 172,00 ( zzgl. MwSt.); Abonnement-Paket Ausland EUR 198,00 (inkl. MwSt.); Einzelheft: EUR 20,00 (inkl. MwSt.). Das Abonnement-Paket enthält die jeweiligen Ausgaben als Print, Digital und E-Paper sowie der Zugang zum Gesamtarchiv der Zeitschrift. Bezugsbedingungen: Die Laufzeit eines Abonnements beträgt mindestens 1 Jahr und kann danach mit einer Frist von 6 Wochen jeweils zum Ende einer Bezugszeit gekündigt werden. Bei Nichterscheinen der Zeitschrift ohne Verschulden des Verlages oder infolge höherer Gewalt kann der Verlag nicht haftbar gemacht werden. Copyright: Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages vervielfältigt oder verbreitet werden. Unter dieses Verbot fällt insbesondere auch die gewerbliche Vervielfältigung per Kopie, die Aufnahme in elektronische Datenbanken und die Vervielfältigung auf CD-ROM. Für unverlangt eingesandte Manuskripte und Abbildungen übernimmt der Verlag keine Haftung. Namentlich gekennzeichnete Beiträge geben nicht notwendigerweise die Meinung der Redaktion bzw. des Herausgebers wieder. Layout und Herstellung: TZ-Verlag & Print GmbH, Roßdorf Druck: Druckerei Knipping, Düsseldorf Dr.-Ing. Marc Antoni, SNCF, Paris, Dipl.- Inform. Michael Baranek, DB Systel GmbH, Frankfurt/M., Stefan Bauer, Signon Schweiz AG, Bern, Dipl.-Ing. Hermann Becker, Funkwerk Information Technologies GmbH, Kiel, Dr. Michael Bernhardt, Balfour Beatty Rail GmbH, Berlin, Dipl.-Ing. Klaus Bremer, Siemens AG, Braunschweig, Valentin Doytchev, Bulgarische Staatsbahnen, NRIC, Sofia, Dr.-Ing. Erich Eisenbrand, SST Signal & System Technik GmbH, Siershahn, Dipl.-Ing. Jørgen Thyge Falster, K+F Consult I/S, Brøndby, Dipl.-Ing. Hermann Feikes, Obermeyer Planen+Beraten GmbH, Köln, Dipl.-Ing. André Feltz, SN CFL, Luxemburg, Dipl.-Ing. Reto Germann, Schweizerische Bundesbahnen (SBB), Luzern, Dipl.-Ing. Bogdan Godziejewski, Movares Nederland BV, Utrecht, Dipl.-Ing. Ronald Helder, ProRail, Utrecht, Klaus Holzwarth, Ansaldo STS Deutschland GmbH, München, Dipl.-Ing. Steffen Jurtz, Signon Deutschland GmbH, Berlin, Dipl.-Ing. Thomas Karl, Frequentis AG, Wien, Dipl.-Ing. Branko Korbar, Kroatische Eisenbahnen (HŽ), Zagreb, Dr.-Ing. Rolf-Dieter Krächter, Pintsch Bamag, Dinslaken, Dipl.-Ing. Volker Kregelin, Bombardier Transportation (Signal) Germany GmbH, Braunschweig, Dipl.-Ing. Johannes Kreinbucher, Voestalpine Hytronics GmbH, Zeltweg, Dipl.-Phys. Dietrich Küspert, GE Transportation France SNC, Paris, Dipl.-Ing. Andreas Langer, ICS AG, Stuttgart, Dipl.-Ing. Heinz Laumen, Scheidt & Bachmann GmbH, Mönchengladbach, Dipl.-Ing. Uwe Lehmann, Hörmann Funkwerk Kölleda, Kölleda, Dr. Michael Leining, DB Netz AG, Frankfurt/M., Dipl.-Ing. Jürgen Leinweber, Eisenbahn-Bundesamt, Bonn, Dr. Oliver Lemke, Berner & Mattner Systemtechnik GmbH, Berlin, Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer, DLR e.V., Institut für Verkehrssystemtechnik, Braunschweig, Dipl.-Ing. Martin Ludwig, Bayerische Kabelwerke AG, Roth, Matthias Martin, Siemens Schweiz AG, Wallisellen, Dipl.-Ing. Lassi Matikainen, VR Track Oy, Helsinki, Ing. Andreas Medek, Siemens AG Österreich, Wien, Dipl.-Ing. Jan Menger, Eisenbahnen der Slowakischen Republik (ŽSR), Bratislava, Peter Mihm, European Railway Agency, Valenciennes, Lucian Milea, Romanian State Railways (C.F.R.S.A.), Bukarest, Dr. Oleg A. Nasedkin, Petersburg Auflagenkontrolle Deutsche Fachpresse www.eurailpress.de/sd ISSN 0037-4997 Gegründet im Jahre 1906 und herausgegeben von DVV Media Group | Eurailpress, Hamburg State Railway University, St. Petersburg, Ing. Jan G. W. Oonincx, Arcadis Nederland BV, Amersfoort, Dipl.-Ing. (FH) Stefan Orlinski, Thales Transportation Systems GmbH, Stuttgart, Dipl.-Oec. Michael Osterkamp, Progress Rail Inspection & Information Systems GmbH, Bad Dürkheim, Prof. Dr.-Ing. Jörn Pachl, Technische Universität, Braunschweig, Jacques Poré, Alstom Transport, Saint Ouen, Betr.-Ing. Hans-Werner Rahier, ipw Ingenieurgesellschaft, Braunschweig, Ing. Eitan Rimon, Israel Railways Ltd., Haifa, Dipl.-Ing. Marek Rosa, SZDC, Prag, Thoralf Schöttler, Center Systems Deutschland GmbH, Berlin, Fred Schütte, doc 2 b GmbH, Berlin, Dipl.-Ing. Jörg Simon, Wenzel Elektronik GmbH, Pinneberg, Dipl.-Ing. Georg Sinnecker, Verband Dt. Verkehrsunternehmen e.V. (VDV), Köln, Dipl.-Ing. Danilo Sirnik, Slovenian Railways (SŽ), Ljubljana, Dipl.-Ing. Reinhard Stahl, BBR Verkehrstechnik GmbH, Braunschweig, Dipl.-Ing. Miroslav Stojkovic, Serbische Eisenbahnen (ŽS), Belgrad, Dipl.-Ing. Michael Thiel, Frauscher Sensortechnik GmbH, St. Marienkirchen, Prof. Dr.-Ing. Jochen Trinckauf, Technische Universität, Dresden, Johan Verschaeve, Infrabel, Brüssel, Dipl.-Ing. Daniela Wilhelm, Draka Comteq Berlin GmbH & Co. KG, Berlin, Dipl.-Ing. Hubert Zessin, RMM – RailwayMechanicsMetall GmbH, Frankfurt/O., Ing. August Zierl, ÖBB-Infrastruktur AG, Wien Internationaler Fachbeirat Impressum Eine Publikation der DVV Media Group GmbH DVVMediaGroup Das Inserentenverzeichnis dient nur zur Orientierung der Leser. Es ist kein Bestandteil des Insertionsauftrages. SIGNAL+DRAHT übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit und Vollständigkeit. INSERENTENVERZEICHNIS Balfour Beatty Rail GmbH, München 11 Bayka Bayerische Kabelwerke AG, Roth 25 Contec GmbH, Sainerholz 45 DB Mobility Logistics AG, Berlin 19, 49 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Zürich 46 Eurailpress I DVV Media Group GmbH, Hamburg U2, 16, 37, 44, 47, 50, U3, U4 Keymile GmbH, Hannover 43 P & B Bahnservice GmbH, Saarbrücken 48 Pintsch Bamag GmbH, Dinslaken 33 Pöyry Deutschland GmbH, Mannheim 48 Scheidt & Bachmann GmbH, Mönchengladbach 31 Thales Transportation System Deutschland GmbH, Stuttgart 9 Zehn Jahre ) $ $* $) (+$) + #& +") ( N( ))/)* # $ $! "7; E3CE;=7>GA@ RC97@7@D=7F@6 7; ECO97KF(79;A@3>83:CK7F97@ $" $AC?7@F@6CQ@3*397E # ! ! >F9:387@IBC7DD8RC7C>;@ $7F7*75:@A>A9;7@;?RE7CG7C=7:C - OC?747:3@67>E7)5:;7@7@ < 3 D*(@E7CG;7H?;E7C?3@@ C38GA@67C)5:F>7@4FC9 R@8C397@3@ : C;DEAB:)5:3388=3?B #3; U 3:C93@9 FCA L EEE4C@08;?@4AA344B@ P Spezial FACILITATING INTEROPERABILITY Data Integration through Application of an open IndustryStandard RAILWAYS AND WEATHERCONDITIONS TheClimaticWind Tunnel in Vienna Combating Ice onCatenaries NewGeneration ofWindSensors Februar 2010 | Volume 50 Euro 16,50 | 13914 www.eurailpress.de/rtr ISSN 0079-9548 1|2010 EUROPEANRAILTECHNOLOGYREVIEW RTR MEASURING OVERHEADWIRES Plasser&Theurer’s “ FDMA”System formeasuring OverheadWires RTR’S 50th ANNIVERSARY YEAR " OC O T TQ R TO N ! = EG 8 E? ( O :?/& @ eVh'+V8'''.& )%(&'& 18/10 3. Mai 2010 www.railbusiness.de ISSN 1867-2728 DerwöchentlicheBranchenreport vonEurailpressundDVZ BUSINESS 3.5.2010 | 18/10 1 XXXFVSBJMQSFTTEF * OEFS/FVFSTDIFJOVOHt+BISF3FHJFSVOHTLPNNJTTJPO7FSLFISTJOGSBTUSVLUVSñOBO[JFSVOHi XJSEBVG 4 FJUFOTPXPIMEJF,PNQMFYJUÅUFJOFTTZTUFNBUJTDIFO1BSBEJHNFOXFDITFMTJOEFS 7 FSLFISTJOGSBTUSVLUVSñOBO[JFSVOHEBSHFTUFMMUBMTBVDITFJOFXFJUSFJDIFOEF#FEFVUVOHGÛS(FTFMMTDIBGU 6 NXFMUVOE8JSUTDIBGU 8 FJUFSF*OGPSNBUJPOFOñOEFO4JFVOUFSXXXFVSBJMQSFTTEFSFHJFSVOH +BISF3FHJFSVOHTLPNNJTTJPO 7 FSLFISTJOGSBTUSVLUVSñOBO[JFSVOH O 8 FMDIF1FSTQFLUJWFOFTGàSEJF'JOBO [ JFSVOHEFS4DIJFOFOOFU[FJO%FVUTDI MBOEVOEEFS4DIXFJ[HJCU 4 FJUF O 8 FMDIF,POTFRVFO[FOEBT&6#BIO GSBDIUOFU[GàSEJF%FVUTDIF#BIOIBCFO XàSEF 4 FJUF O 8 JFTJDI%FTJHOOEFSVOHFOEFTOFVFO * $&.HFHFOàCFSEFN7PSHÊOHFSBVG EJF8JSUTDIBGUMJDILFJUBVTXJSLFO 4 FJUF O 8 FMDIFOFVFO41/7-FJTUVOHFOEJF % FVUTDIF#BIOJO/PSETDIXFEFOFS CSJOHFOXJSE 4 FJUF O 8 FMDIF1FSTQFLUJWFOTJDIGàSEJF&S GBTTVOHWPO8BHHPO-BVnFJTUVOHFO BC[FJDIOFO 4 FJUF Für Langowskynoch kein Nachfolger imGespräch Verbände ' àSEJF/BDIGPMHFEFS7%7 ) BVQUHFTDIÊGUTGàISFSJO%S $MBVEJB - BOHPXTLZJTUOPDILFJOF/BDIGPMHFMÚ TVOHJN(FTQSÊDIÃCMJDIFSXFJTFXFS EFEJF1PTJUJPONJUFJOFS1FSTÚOMJDILFJU CFTFU[U EJFFJOFUFDIOJTDIF"VTCJMEVOH EVSDIMBVGFOIBU BCFSBVDIàCFSKVSJT UJTDIF,FOOUOJTTFWFSGàHU FSGVIS 3 BJM # VTJOFTT JO'àISVOHTLSFJTFOEFT7FS CBOEFT4JFNVTT[VEFNEJF'ÊIJHLFJU CFTJU[FO FJOFO *OUFSFTTFOBVTHMFJDI JOOFSIBMCEFT7FSCBOEFT[VTDIBŐFO ' àSEJF4VDIFXJMMTJDIEFS7FSCBOE;FJU OFNFO%JF(FTDIÊGUFMFJUFOàCFSHBOHT XFJTF%S.BSUJO)FOLF (FTDIÊGUT GàISFS&JTFOCBIOFO VOE3FJOFS.FU[ ( FTDIÊGUTGàISFS½1/7-BOHPXTLZXJMM TJDIOFVPSJFOUJFSFO 3#þľþńŢþ JDJ EP:FestenFristen sollenKommission zurBahnliberalisierung inderEUanhalten Wettbewerb % FS7FSLFISTBVTTDIVTT EFT&VSPQÊJTDIFO1BSMBNFOUTXJMMEFO % SVDLBVGEJF,PNNJTTJPOWFSTUÊSLFO EJF#BIOMJCFSBMJTJFSVOHJOEFS&6WPS BO[VUSFJCFO4PTPMMFOEFS,PNNJTTJPO GFTUF'SJTUFOHFTFU[UXFSEFO JOEFOFOTJF JOTCFTPOEFSFJISF*OGPSNBUJPOFOPŐFO [ VMFHFOIBU XJFEJF&6-ÊOEFSEJF6N TFU[VOHEFTFSTUFO&JTFOCBIOQBLFUT[VS ½ ŐOVOHEFT(àUFSWFSLFISTWFS[ÚHFSO % JFFOUTQSFDIFOEF'PSEFSVOHEFS LPOTFSWBUJWFO&71'SBLUJPOXVSEFCFJ EFS"VTTQSBDIFàCFSEJF3FTPMVUJPO [ VN4UBOEEFS#BIOMJCFSBMJTJFSVOHWPO 7 FSUSFUFSOWFSTDIJFEFOFS'SBLUJPOFOCF HSàU%JF&VSPQBBCHFPSEOFUFOXPMMFO FSSFJDIFO EBTTJOTCFTPOEFSF%FUBJMT àCFSEJF#FBOTUBOEVOHFOIJOTJDIUMJDI EFSWPSHFTDISJFCFOFO6OBCIÊOHJHLFJU EFS*OGSBTUSVLUVSCFUSFJCFSVOEEFSOBUJ POBMFO3FHVMJFSVOHTCFIÚSEFOTPXJFEFS 7 PSTDISJGUFOCF[àHMJDIEFS6NTFU[VOH EFT5SBTTFOQSFJTTZTUFNTEFS½ŐFOUMJDI LFJU[VHÊOHMJDIHFNBDIUXFSEFO & JOF'SJTUTPMMFCFOGBMMTGàSEJF&JO MFJUVOHEFSOÊDITUFO4UVGFEFS7FSUSBHT WFSMFU[VOHTWFSGBISFOHFHFOĠü-ÊOEFS XFHFOEFSVO[VSFJDIFOEFO6NTFU[VOH EFTFSTUFO&JTFOCBIOQBLFUTGFTUHF TDISJFCFOXFSEFO8FMDIF'SJTUFOHF TFU[UXFSEFO EàSGUFOEJF'SBLUJPOFO EJFTF8PDIFJOGPSNFMMFOUTDIFJEFO % JF3FTPMVUJPOXJSEWPSBVTTJDIUMJDI BNü+VOJWFSBCTDIJFEFU 3#þľþńŢþ DE In dieserAusgabe: Foto:Richter DieEuropäischeKommissionsolloffenlegen,wieMitgliedstaatendieMarktöffnungbehindern. &'') $(&%"')% 03")1-,#( $03,&&$+9: +(2 $*$)20-,(1"'$0$113,&#$1.(28$,5(#$012 ,#$1 3,## $0*-) *$, ,2$*0$(!3,&($1$1$0% '0$, (12 $(,$5(021"' %2*("'$ 311 &$)09%2(&$3,#4-0 ** $+834$0*911(&$$11+$2'-#$830,2$013 "'3,&# $1-#$, 3%! 313,##$11$,!-#$,+$ "' ,(1"' $,(&$,1"' %2$, &' !%" $ )#!' )-,#( $0% '08$3&$ ) -!(* $1$,$20-+$2$0+(2-5$0. 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SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 5 Zum Titelbild: Um den weiter zunehmenden Verkehr auf den Schweizer Gleisen sicher bewältigen zu können, haben die SBB das Projekt SwISS gestartet, eine standardisierte Schnittstelle zwischen den Stellwerken oder von Stellwerken zu Peripherieelementen. Foto: C. Müller Inhalt/Content SIGNAL + DRAHT | 10 | OKTOBER 2012 n 22 10 n3 Branko Korbar Auf ein Wort: Freude und Trauer, Hoffnung und Sorge Statement: Joy and sorrow, hope and anxiety n6 Christoph Weishaar Generische Architekturmodelle – Standardisierte Automatisierungslösungen für den Bahnbereich Flexible automation for railway applications 10 Horst Ries Die Speicherprogrammierbare Zentralblockanpassung ( SPZA) The PLC-based centralized block adapter SPZA n18 David Morton / Maik Bähr / Rolf Detering / Gregor Theeg Optimierung der Zugfolgezeiten mittels ETCS und ATO Optimization of headways using ETCS and ATO 22 Reto Wagner / Markus Schacher / Niklaus H. König Das Projekt SwISS – Schnittstellenstandards für die SBB The SwISS Projekt – interlocking interface standards for the SBB n27 Heinz Josef Lütz / Rudolf M. Stachelscheid / Holger Wiegmann Überwachungsart Fü für die BÜ-Technik BUES 2000 mit Achssensoren Safety supervision type “Fü” for BUES 2000 level crossing technique with axle counters n35 Georg Klöters / Ulrich Herten Vom Läutewerk zur digitalen Bahnübergangsakustik From signal bell to digital level crossing acoustic system n39 Abdelouahab Attou Residual risk of overpassing danger points in ETCS level 1 for the conventional network Restrisiko beim Überfahren der Gefahrenstelle im konventionellen Netzwerk n44 Kurzberichte / Newsflash n48 Stellenmarkt / Job market
SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 6 n SPS Generische Architekturmodelle – Standardisierte Automatisierungslösungen für den Bahnbereich Christoph Weishaar Mit standardisierten, leicht zu programmierenden Automatisierungssystemen für eine einfache Projektierung können Anwender ihre Investitions- und Betriebskosten senken. Dank Zertifizierung helfen Module den Aufwand bei der Zulassung zu reduzieren. Sie sind in unterschiedlichen Applikationen mit verschiedenen Sicherheitsintegritätsstufen im Bahnbereich einsetzbar. Dazu zählen Steuerungsfunktionen von Arbeitsmaschinen im Gleisbau und in Triebfahrzeugen sowie Steuerungs- oder Überwachungsfunktionen im Signalbereich, wie beispielsweise zur Signalüberwachung bei Bahnübergängen, Leit- und Sicherheitstechnik oder der Stellwerkskopplung. Durch die Architekturen im Automatisierungssystem PSS 4000 stehen dem Bahnanwender flexible, dem jeweiligen Risiko angepasste Modelle zur Realisierung seiner Applikation zur Verfügung. Der Forderung des Anwenders nach Angemessenheit des Ressourceneinsatzes und der damit verbundenen Kosten wird somit Rechnung getragen. 1 Analyse der Situation Lösungen für die Signal- und Steuerungstechnik im Schienenverkehr sind bislang weitgehend proprietär entstanden. Das heißt, die Technologien wurden speziell für den Einsatz im Schienenverkehr konzipiert, entwickelt und gefertigt. Normative Anforderungen, projektspezifische Besonderheiten und ein sehr niedriger Standardisierungsgrad sind in diesen Applikationen heute kostenrelevante Faktoren. Bestehende Signaltechnik, insbesondere auf den Regionalstrecken, basiert größtenteils auf alter Stellwerkstechnik, die entweder rein mechanisch oder mit elektromechanischer Relaistechnik arbeitet. Vielfach ist in der Eisenbahn- und Signaltechnik auch heute noch klassische Relaistechnik mit zwangsgeführten Kontakten im Einsatz. Im Rahmen von Modernisierungsmaßnahmen setzt sich der Trend durch – wo immer möglich – verschleißanfällige und verkabelungsintensive Hardware durch leistungsfähige Software zu ersetzen. Sicherheit und Wirtschaftlichkeit schließen sich dabei keinesfalls aus. Gesucht werden Steuerungslösungen zur Blockanpassung zwischen der vorhandenen Infrastruktur in Stellwerken und neuen Elektronischen Stellwerken (ESTW). Für diese Modernisierungsvorhaben kommen auch Lösungen aus der Industrie in Frage. Sie können dazu beitragen, die bislang vorherrschenden Kostenblöcke in der Beschaffung, im Engineering sowie in Betrieb und Service von Stellwerksapplikationen deutlich zu reduzieren. 2 Eignung von Speicherprogrammierbaren Steuerungen für die Bahntechnik Für die Praxis bedeutet dies, dass gängige Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS, englisch Programmable Logic Controller, PLC), wie sie zur Steuerung von Industrieanlagen und im Maschinenbau zum Einsatz kommen, auf das Sicherheitsniveau der Bahn qualifiziert werden und den hohen Sicherheitsanforderungen nach den Cenelec-Normen EN 50155 und EN 5012x im Schienenverkehr genügen müssen. SPS-Steuerungen können eine sichere Plattform für Steuerungsaufgaben zur Ablösung von Relaisgruppen sein. Sie zeichnen sich dank der großen Verbreitung im industriellen Umfeld sowie des Einsatzes von standardisierten Industriekomponenten durch niedrigere Beschaffungskosten aus. Software-Werkzeuge reduzieren den Projektierungsaufwand, verbessern Diagnosemöglichkeiten und vereinfachen Wartung und Instandhaltung. Auf ein bereits zugelassenes Steuerungssystem aufzubauen, bietet für die Bahntechnik den Vorteil, dass die Entwicklungszeit im Vergleich zu einer kompletten Neuentwicklung einer Bahnsteuerung deutlich reduziert werden kann. 3 Das Automatisierungssystem PSS 4000 Das Automatisierungsunternehmen Pilz aus Ostfildern bei Stuttgart hat das Automatisierungssystem PSS 4000 in seiner Basisfunktion nach EN 61508 für Applikationen in der Industrieautomatisierung entwickelt. Für die besonderen Anforderungen im Schienenverkehr hat Pilz spezielle Module mit -R („Railway“) in der Typenbezeichnung entwickelt. Diese sind robust gegenüber elektromagnetischen Störungen, extremen Temperaturen und mechanischen Belastungen, wie sie im Bahnumfeld typischerweise auftreten. Die -R-Module im Automatisierungssystem PSS 4000 erfüllen die Cenelec-Zulassungen nach EN 50126, EN 50128, EN 50129 und der EN 50155. PSS 4000R enthält die bahnspezifischen Sicherheitszulassungen bereits als Produkteigenschaft. Das Automatisierungssystem ist in der Gesamtapplikation SIL-4-fähig. Das Automatisierungssystem besteht aus mehreren Funktionsgruppen. Als Hardwarekomponenten stehen sichere PLCs, I/O-Geräte und verschiedene I/O-Module für Safety- und Standardanwendungen zur Verfügung. Die Kommunikation der Geräte untereinander erfolgt über das Echtzeit-Ethernet-Kommunikationssystem SafetyNET p auf Basis 10/100-BASE-T. Parallel zum Sicherheitsprotokoll können über TCP/IP, Modbus/TCP, UDP raw unter anderem Daten mit anderen Geräten ausgetauscht werden. SafetyNET p kann über standardisierte Netzwerkkomponenten wie Ethernet-Switches oder DSL-Modems über-
SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 SPS n 7 tragen werden und bietet so einen hohen Freiheitsgrad in Ausdehnung und Topologie. Für Erstellung, Konfiguration und Parametrierung einer sicherheitsrelevanten Anwendung sowie deren Übertragung an die Steuerung steht die Software-Plattform PAS 4000 bereit. Sie übernimmt die sicherheitsrelevante Erstellung und Bearbeitung eines Applikationsprogramms. Dazu gehört das Einlesen digitaler und analoger Prozesssignale, die logische und zeitliche Verarbeitung dieser Signale in der Logikeinheit, die Ausgabe digitaler und analoger Prozesssignale zur Steuerung des Prozesses und die Übertragung sicherheitsrelevanter Daten über SafetyNET p. Softwarekomponenten sind die Editoren nach IEC 61131-3 und ein spezieller Bausteineditor PASmulti. 4 SPS-Architekturen für die Bahntechnik Die generische Beschreibung der PSS 4000- R basiert auf so genannten Architekturmodellen, die unter Beachtung der sicherheitsrelevanten Anwendungsbedingungen (SACs) auf einfache Weise die Erfüllung der qualitativen Anforderungen an die Sicherheitsintegrität beurteilen lassen. Eine Analyse bahntechnischer Applikationen hat gezeigt, dass ein Großteil über die Sicherheitsintegritätsstufen SIL 2, SIL 3 und SIL 4 abgebildet wird. Hieraus sind spezielle Architekturen entstanden, die sich mit dem Automatisierungssystem erstellen lassen. Im Nachfolgenden werden die drei Architekturmodelle mit ihren wesentlichen Eigenschaften beschrieben. Eine zentrale Forderung an die Entwicklung der SPS-Plattform für den Bahnbereich ist es, ein einfach anzuwendendes Baukastensystem für die Realisierung von sicheren Steuerungsaufgaben zur Verfügung zu stellen. Dem Bahnkunden sollte es im Rahmen der Zulassung seiner generischen oder spezifischen Applikation leicht möglich sein, die PSS 4000-R als zugelassene Komponente in seinen Sicherheitsnachweis zu integrieren und damit den Aufwand in der Nachweisführung in Richtung Gutachter und Zulassungsbehörde signifikant zu reduzieren. Dieser wesentlichen Anforderung hat Pilz im Automatisierungssystem PSS 4000 Rechnung getragen mit der Entwicklung von so genannten Architekturmodellen, die als gekapselte Einheiten eine generische Zulassung besitzen. Für den Einsatz in der Bahntechnik bedeutet das einen großen Vorteil beim Engineering. Der Anwender muss das von ihm ausgewählte Architekturmodell auf der Eingangsseite um die spezifische Sensorik, wie beispielsweise Achszähler, und auf der Ausgangsseite um die Aktorik, beispielsweise eine Signalanlage, ergänzen. Mit den Architekturmodellen werden sicherheitsrelevante Anwendungsbedingungen (Safety-related Application Conditions, SAC) zur Verfügung gestellt. Diese geben Implementierungsvorgaben an die Applikation und gewährleisten, dass das Gesamtsystem die qualitativen Anforderungen der Sicherheitsintegrität erfüllt. Um auch eine quantitative Beurteilung der aus der Risikoanalyse der Applikation hervorgegangenen tolerierbaren Gefährdungsrate THR zu ermöglichen, wird für jede der Architekturen die entsprechende Gefährdungsrate (Hazard Rate, HR) zur Verfügung gestellt. Eine Analyse bahntechnischer Applikationen hat gezeigt, dass ein Großteil über die Sicherheitsintegritätsstufen SIL 2, SIL 3 und SIL 4 abgebildet werden kann. Hieraus sind spezielle Architekturen entstanden, die sich mit dem Automatisierungssystem erstellen lassen. Im Nachfolgenden werden diese drei zugelassenen Architekturmodelle mit ihren wesentlichen Merkmalen beschrieben. Sie stellen jeweils einen dezentralen Systemverbund dar. 5 Generische SIL-2-Architektur Die SIL-2-Architektur bietet für Applikationen, die lediglich ein geringes Risiko sowie potenzielles Schadensausmaß haben, eine einfache Möglichkeit, die notwendige Sicherheit zu implementieren. Dies ist zulässig, da die EN 50129 für die Sicherheitsintegritätsstufe SIL 2 keine Einfehlersicherheit fordert. Die Einfehlersicherheit besagt, dass nach dem Auftreten eines Fehlers in einer Steuerung die vereinbarte Sicherheitsfunktion gewährleistet ist. Damit reicht für die SIL 2-Architektur eine einzelne Betrachtungseinheit und eine SPS-Steuerung zur Implementierung der Sicherheit aus. Eine doppelte Beschaltung im Bereich der E/A-Ebene ist für die hier gezeichneten digitalen Eingänge und digitalen Ausgänge (Bild 1) in aller Regel nicht notwendig. Zu den Grundelementen dieser Architektur zählen einfache Eingangsmodule, eine einfache Einspeisung bei der NetzVersorgung sowie einfache Ausgangsmodule. Dabei sind hier die Failsafe-Module intern immer redundant aufgebaut und erfüllen daher alle Sicherheitsanforderungen für die sichere interne Weiterverarbeitung der Signale. Im Bild 2 ist Bild 1: Generische SIL-2-Architektur
SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 8 n SPS die PSS PLC mit einer abgesetzten PSSI/O-Einheit dargestellt, die über SafetyNET p angeschlossen ist. Das Grundsystem des Automatisierungssystems PSS 4000 lässt dem Anwender hier die Freiheit, ob die Ein- und Ausgänge lokal an der PLC angeschlossen sein sollen oder ob diese abgesetzt betrieben werden sollen. Durch die Vernetzung mit SafetyNET p kann auch ein Aufbau mit abgesetzten Teilnehmern wie eine Logikeinheit betrachtet werden. Außerhalb der Betrachtungseinheit werden also einkanalige Eingangssignale angenommen sowie einkanalige Ausgangssignale erwartet. 6 Generische SIL-3-Architektur Anders als bei SIL 2 fordert die EN 50129 bei der Sicherheitsintegritätsstufe SIL 3 aufgrund eines höheren Risikos bzw. potenziellen Schadenausmaßes, dass Einzelfehler beherrscht werden. Das hat zur Konsequenz, dass über redundante Strukturen Fehler erkannt werden müssen und eine angemessene Systemreaktion erfolgen muss. Im Wesentlichen werden dazu die Beschaltungen außerhalb der Betrachtungseinheit redundant ausgeführt. Somit werden die Eingangs- und Ausgangsmodule innerhalb der Betrachtungseinheit verdoppelt. Die Architektur ( Bild 3) erreicht die oben genannten Anforderungen durch zwei redundante Betrachtungseinheiten A und B. Neben der doppelten E/A-Anzahl müssen die jeweils zweiten Ausgänge in der Betrachtungseinheit B aus einem eigenen Versorgungsmodul (PSS PS) sowie Netzteil versorgt werden. Durch diese Maßnahme werden Common-Cause-Fehler insbesondere der Versorgungsspannung nachhaltig beherrscht. Auch bei der SIL-3-Architektur werden die Sicherheitsfunktionen von einer einzelnen PLC bearbeitet, da diese intern bereits diversitär redundant aufgebaut ist. Hier hat der Anwender die Freiheit, I/O-Gruppen abgesetzt zu betreiben. Es wäre beispielsweise auch denkbar, den jeweils zweiten Ausgang eines Kanals auf einem abgesetzten PSS I/O zu betreiben. Dann wäre die Forderung nach einer zweiten Spannungsversorgung ebenfalls erfüllt. 7 Generische SIL-4-Architektur Für die höchste Sicherheitsintegritätsstufe SIL 4, wie sie im Bereich von Signal- und Weichensteuerungen in Stellwerken gefordert ist, sind die AnfordeBild 3: Generische SIL-3-Architektur Bild 4: Generische SIL-4-Architektur Bild 2: PSS 4000-R
SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 SPS n 9 rungen an die Unabhängigkeit und Robustheit der Trennung der Betrachtungseinheiten nochmals höher. Die generische SIL-4-Architektur erfüllt dies durch zwei redundante PLCs, die die Applikation steuern. Pilz hat gemeinsam mit seinem Kooperationspartner Thales das Konzept der SIL-4-Applikation erarbeitet, das die Grundlage der SPZA (Speicherprogrammierbare Zentralblockanpassung) von Thales bildet. Die SPZA ist ein Produkt, das die Relaisgruppen und das Übertragungssystem eines Zentralblocks zwischen einem RSTW und einem ESTW ersetzt. Diese Technik bietet eine hohe Unabhängigkeit der Betrachtungseinheiten und damit verbunden Robustheit gegen Common-Cause-Fehler. Eine zentrale Forderung aus der Risikobewertung von SIL-4-Applikationen wird durch dieses Architekturmodell erfüllt. Auch die E/A-Ebene ist, wie in Bild 4 ersichtlich, redundant ausgeführt, um im Fehlerfall die unabhängige Einnahme des sicheren Zustandes zu ermöglichen. Für die SPS-Plattform bedeutet der sichere Zustand ein Abschalten bzw. Stromlosschalten der Ausgänge. In gleicher Weise muss für die bahntechnische Applikation gelten, dass der stromlose Zustand der Steuerung in den sicheren Zustand der Applikation führt. Die beiden PLCs sind über das Echtzeit-Ethernet SafetyNET p miteinander gekoppelt, um zum einen Prozessdaten gegeneinander abzugleichen und zum anderen wechselseitig Fehlerzustände der Nachbar-PLC zu erkennen. Um der Forderung nach Unabhängigkeit der Betrachtungseinheiten Rechnung zu tragen, kann jede der beiden Steuerungen unabhängig von ihrer Nachbar-PLC den sicheren Zustand einnehmen. Das Applikationsprogramm zur Steuerung der Bahnanwendung muss trotz der Redundanz der SPS-Steuerung nur einmal erstellt werden, um es nachfolgend an beide Steuerungen zu übertragen. n SUMMARY Flexible automation for railway applications Users can reduce their investment and operating costs by using standardised, easily programmable automation systems for simple project configuration. Thanks to certification, modules help to reduce the work involved in gaining approval. They can be used in a range of different applications with various safety integrity levels within the railway industry. These include control functions on track building machinery and traction units, as well as control and monitoring functions in the signalling area, such as signal monitoring on level crossings, control and safety technology, or on signal box connection. The architectures in the PSS 4000 automation system provide the railway user with flexible modules that are adapted to the corresponding risk for implementing his application. The user‘s requirement for appropriate use of resources and the costs involved are in this way taken into account. Dipl.-Ing. Christoph Weishaar Safety Manager, Pilz GmbH & Co. KG Anschrift: Felix-Wankel-Straße 2, D-73760 Ostfildern E-Mail: c.weishaar@pilz.de Der Autor Intelligente Lösungen für nachhaltige Bahninfrastruktur Smart solutions for sustainable railways Innovative Bahninfrastrukturlösungen aus einer Hand. Balfour Beatty Rail ist Ihr kompetenter Ansprechpartner für alle Bereiche: Fahrleitungen Stromversorgung Signaltechnik Gleisanlagen Services Balfour Beatty Rail GmbH info.de@bbrail.com · www.bbrail.de
SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 10 n SPZA Die Speicherprogrammierbare Zentralblockanpassung (SPZA) Horst Ries Thales hat mit der Entwicklung der Speicherprogrammierbaren Zentralblockanpassung (SPZA) den ersten Schritt unternommen, um die Relaistechnik durch signaltechnisch sichere Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) zu ersetzen. Die SPZA basiert auf einer SPS-Plattform der Firma Pilz GmbH und Co. KG (siehe Artikel in diesem Heft). Basierend auf dieser Plattform sollen weitere Anwendungen entwickelt werden, um Produkte der konventionellen Technik zu ersetzen. Thales hat für die Entwicklung und Lieferung der SPS-Plattform einen Kooperationsvertrag mit Pilz abgeschlossen. 1 Aufgabenstellung und Ziele 1.1 Schnittstellen zur konventionellen Technik Bei der Neuerrichtung eines Elektronischen Stellwerks (ESTW) entstehen oft erhebliche Kosten durch notwendige Blockanpassungen an Altstellwerke. Dies ist bedingt durch die sehr vielfältigen Blocktechniken und projektspezifische Eigenheiten, die im Netz der Deutsche Bahn AG und insbesondere in den Exportmärkten existieren. Für die Realisierung der Blockschnittstellen zu den Altstellwerken kommt bis heute konventionelle Relaistechnik zum Einsatz. Die jeweiligen projektspezifischen Gegebenheiten erfordern einen hohen Aufwand für Projektierung, Prüfung und Abnahme. Obwohl die in den Relaisgruppen enthaltenen Grundschaltungen bereits eine große Anzahl von Anwendungsfällen berücksichtigen, sind nicht selten weitere Entwicklungsaufwendungen erforderlich, um alle Anforderungen abdecken zu können. Ziel ist es, eine flexible Lösung zu entwickeln, die in Richtung ESTW eine stabile standardisierte Schnittstelle bedient. Die Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten der konventionellen Stellwerke wird daher mithilfe von grafischen Konfigurations- und Entwicklungswerkzeugen erfolgen, wie sie aus der SPS-Welt bekannt sind. 1.2 Übertragungssysteme Die Informationsübertragung zwischen den Stellwerken wird durch proprietäre Systeme realisiert, wie zum Beispiel Sig/Sig oder frequenzmodulierte Übertragung. Diese Systeme enthalten oft Bauteile, die von Abkündigung bedroht sind oder bereits heute nicht mehr lieferbar sind. Sie müssen durch zusätzliche, aufwändige Übertragungssysteme ersetzt werden, die die Parallelschnittstellen der Relais signaltechnisch sicher von A nach B übertragen (zum Beispiel Vital21). Es ist daher das Ziel, eine Ethernetbasierte Netzwerkschnittstelle mit sicherem Übertragungsprotokoll zur Verfügung zu stellen. Dadurch kann die eigentliche Datenübertragung durch standardisierte Industriekomponenten erfolgen (zum Beispiel DSL-Modems, LWL-Modems oder auch Digitale Streckenverteiler der DB AG (DSV)). 1.3 Know-how in der Relaistechnik Ein weiteres nicht zu vernachlässigendes Problem stellt das immer geringer werdende Relaistechnik-Know-how in der Bahnindustrie dar. Das Durchschnittsalter der Relaisexperten liegt auch bei Thales höher als das Durchschnittsalter der Gesamtbelegschaft. Relaisbasierte Technik wird aber noch Jahrzehnte in Betrieb bleiben. Der erforderliche Nachwuchs qualifizierter Mitarbeiter ist schon heute nicht in ausreichendem Maße vorhanden. 2 Voruntersuchung und Kooperation Die SPS-Technologie als signaltechnisch sichere Plattform für Produkte der Eisenbahnsignaltechnik ist für Thales ein Novum. Es wurden daher im Vorfeld der Entwicklung intensive Untersuchungen angestellt. Hierbei wurde auch das Verhältnis der Industrienorm IEC 61508 zur Bild 1: Blockanpassung mit Relais
SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 SPZA n 11 Cenelec EN 5012x bewertet. Verschiedene Architektur-Ansätze zur Erreichung der notwendigen Sicherheitsziele nach SIL 4 der Cenelec wurden evaluiert. Neben der grundsätzlichen Entscheidung zur Nutzung von Standard-SIL3- Industriekomponenten wurde der Umsetzung von einzelnen Teilfunktionen an den Schnittstellen zur konventionellen Technik gegenüber einer integrierten Gesamtfunktion (zum Beispiel ein Stellwerkskern) der Vorzug gegeben. Für die Spezifikation wurde ein Cenelec-konformer modellbasierter Ansatz gewählt. Die bestehende Relaislösung wurde aufwändig in funktionale Anforderungen umgesetzt und in ein UMLModell überführt. Dadurch ist wertvolles Wissen aus der Relaistechnik in die moderne Welt des System Engineerings gerettet und bleibt Thales auf Dauer erhalten. Ein weiterer wesentlicher Untersuchungsschritt war die Evaluation eines Kooperationspartners. Mit der Firma Pilz ist ein kompetenter und hochmotivierter Kooperationspartner gefunden. Gegenstand der Kooperation ist unter anderem die gemeinsame Entwicklung einer nach Cenelec SIL 4 sicheren SPSPlattform (Pilz) und einer AnwendungsApplikation (Thales), die gemeinschaftliche Erwirkung von Zulassungen der generischen Plattform (Pilz) und der generischen Anwendung (Thales), die Sicherstellung langfristiger Bestellbarkeit von EBA-zugelassenen Standard-Industriekomponenten, die Bereitstellung eines potenzialfreien 60- V-Eingangsmoduls für den Bahnbetriebseinsatz. 3 SPZA Die SPZA ist ein Produkt, das die Relaisgruppen und das Übertragungssystem eines Zentralblocks zwischen einem RSTW und einem ESTW ersetzt. Die erste Version zielt auf die Anpassung des ESTW L90 an Relaisstellwerke der Bauarten SpDr L60 und SpDr S60/S600. Dieses Kapitel gibt einen Einblick in die Architektur und in die verschiedenen Entwicklungsphasen der SPZA. Die Entwicklung erfolgt in Übereinstimmung mit dem Prozess und den Methoden der CenelecNormen für SIL-4-Produkte. Wie aus Bild 1 und Bild 2 ersichtlich, ersetzt die SPZA drei Relaisgruppen und das konventionelle Übertragungssystem. Die Übertragung zwischen den Stellwerken erfolgt in der neuen Architektur entweder über eine 2-Draht-Kupferleitung ( DSL-Modems), Glasfaser (LWL-Modems) oder den Digitalen Streckenverteiler der DB AG (DSV). Je nach Anforderung an die Verfügbarkeit, kann die Übertragungsstrecke auch redundant ausgelegt werden. 3. Wesentliche Anforderungen Die wesentlichen Anforderungen an die Entwicklung der SPZA sind: signaltechnisch sichere Anwendung ( SIL 4 nach Cenelec-Normen), Pin-kompatibler Ersatz der Relaisgruppen, keine Schnittstellenänderung, reduzierter Platzbedarf verglichen mit den bisherigen Relaisgruppen, Einhaltung aller bahnspezifischen Normen bezüglich Umweltbedingungen, gleichzeitige Zulassung einer SIL4- Plattform als Basis für weitere Anwendungen, Netzwerkschnittstellen für Fernübertragung und Diagnose, hohe Zuverlässigkeit, einfache Instandhaltung und Wartung, langfristige Beschaffbarkeit von Industrieprodukten. 3.2 Zulassungsstrategie und Sicherheitskonzept In Bild 3 wird die Abgrenzung zwischen der generischen SPS-Plattform der Firma Pilz und der Anwendung SPZA gezeigt. Die Zulassung beim Eisenbahn-Bundesamt wird für die generische Anwendung SPZA und gleichzeitig für die darin enthaltene SPS-Plattform der Firma Pilz angestrebt. Das Sicherheitskonzept der SPZA basiert auf der SIL-4-Architektur des Sicherheitsnachweises der SPS-Plattform. Die Abgrenzung der SicherheitsverantBild 2: Blockanpassung mit SPZA Bild 3: Abgrenzung Plattform zu SPZA
SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 12 n SPZA Bild 4: Konzept der Betriebserprobung Bild 5: SIL-4-Architektur der SPS-Plattform wortung zwischen Plattform und Applikation wurde auf Basis des Kooperationsvertrags in enger Abstimmung erarbeitet. Vor der Zulassung der SPZA ist eine Betriebserprobung erforderlich. Dazu wird die SPZA rückwirkungsfrei parallel an eine konventionelle Zentralblockanpassung angeschlossen. Die Daten beider Systeme werden während der Betriebserprobung aufgezeichnet und miteinander verglichen (Bild 4). 3.3 Hardware-Architektur Grundlage der SPZA ist die SIL-4-Architektur der SPS-Plattform der Firma Pilz. Bild 5 zeigt den schematischen Aufbau. Eine der Hauptanforderungen ist die Pin-Kompatibilität an den Schnittstellen zu den bisherigen Systemen. Deshalb ist die SPZA auf der RSTW-Seite direkt in eine bestehende Relaisgruppe eingebaut. So kann sie in ein herkömmliches Relaisgestell eingefügt und auf der Rückseite mit den üblichen Spurkabeln des RSTW verbunden werden (Bild 6). Auf der ESTW-Seite wird die SPZA in einem 19-Zoll-Schrank untergebracht ( Bild 7). Die Stromversorgung erfolgt über die unterbrechungsfreie 60- V-Versorgung des RSTW oder ESTW. Diese wird durch DC/DC-Wandler in die für SPS erforderlichen 24 V gewandelt. 3.4 Software-Architektur Aufgrund der beabsichtigten strategischen Weiterentwicklung der SPZA und der Gewährleistung der Pflegbarkeit, war es das Ziel, die Blocklogik vollständig in ein Softwaremodell zu überführen. Die funktionale Analyse der Relaisgruppen und deren Schnittstellen war eine große Herausforderung und mit erheblichem Aufwand verbunden. Der modellbasierte und Cenelec-konforme Ansatz unterstützt aber die langfristig angelegte Integration aller Blockanpassungsbauformen in einem Gerät. Da die SPS-Plattform die netzwerkübergreifende Verknüpfung von Ein- und Ausgängen durch einfache Konfiguration unterstützt, können weitere Informationsübertragungen, wie zum Beispiel Gleisbelegungen zur Anzeige von Vorblockmeldern, sehr einfach hinzugefügt werden. Die Übertragung dieser zusätzlichen Informationen erfolgt über die vorhandene Netzwerkschnittstelle. 3.5 Implementierung und Modultest Die Umsetzung der Architektur erfolgt mithilfe der in der SPS-Welt bekannten Bild 6: SPZA im Relaisgestell
Die Welt ist komplex. Ihre Entscheidungen müssen es nicht sein. Hohe Netzauslastung? Optimierte betriebliche Abläufe durch automatisierte Leit- und Sicherungstechnik Sicherer Betrieb? Automatisierung von Entscheidungsprozessen zur Vermeidung menschlicher Fehler Nahtloses Reisen? Einheitliche Fahrkartensysteme für alle Transportmittel Zufriedene Fahrgäste? Reiseinformationen in Echtzeit und höchste Fahrgastsicherheit Effizienter Betrieb? Optimales Netz-Management bei minimalen Kosten Steigendes Verkehrsaufkommen und Auslastung bis zur Kapazitätsgrenze machen das Management von Transportnetzen weltweit immer komplexer. Ein reibungsloser und effizienter Betrieb sichert den entscheidenden Vorsprung bei Wirtschaftswachstum und Lebensqualität. Wir entwerfen, entwickeln und liefern Anlagen, Systeme und Services, die weltweit die Sicherheit und Leistungsfähigkeit von Schienen- und Straßenverkehr sowie den Komfort für Fahrgäste optimieren: Leit- und Sicherungstechnik, Kommunikations-, Überwachungs-, Ticketing- und Mautsysteme. Wir vernetzen diese in der sogenannten Wertschöpfungskette funktionskritischer Anwendungen. Netzbetreiber und Entscheidungsträger können damit Komplexität auch in kritischen Situation beherrschen und frühzeitig jene Entscheidungen treffen, die zu den besten Ergebnissen führen. Mehr über unsere Transportlösungen finden sie über den QR-Code oder auf unserer Websitethalesgroup.com Gesicherte Einnahmen? Innovative Lösungen für Ticketing-Management
SIGNAL + DRAHT (104) 10/2012 14 n SPZA grafischen Programmiersprache „Functional Block“ (FB). Die Implementierung der einzelnen Funktionsblöcke ist mit der Programmiersprache „Instruction List“ (IL) nach der Norm IEC 61131-3 und mithilfe der Entwicklungsumgebung PAS4000 realisiert. Die Entwicklungsumgebung PAS4000 ist Bestandteil des Grundsystems PSS4000 von Pilz und somit auch Bestandteil der Zulassung der SPS-Plattform. Um die für Sicherheitsanwendung geforderte Codeabdeckung zu erreichen, wurde eine sehr umfangreiche Testumgebung entwickelt. Diese Testumgebung besteht im Wesentlichen aus einem Codegenerator, der aus Testszenarien, die im XML-Format erstellt werden, den Code für die Test-Stubs erzeugt. Die Testumgebung unterstützt sowohl den vollautomatischen Test einzelner Funktionsblöcke als auch deren Integration innerhalb der Entwicklungsumgebung. Die Testdokumentation wird ebenfalls automatisch erzeugt. 3.6 Produkt- und Systemtest Die Produkttests werden mithilfe der bei Thales etablierten generischen Simulationsplattform SimBa durchgeführt, bei der die Testszenarien ebenfalls im XML-Format erstellt werden und dann vollautomatisch ablaufen. Für den Systemtest wurde das hauseigene Labor-RSTW zunächst durch Umbau um eine Zentralblockschnittstelle mit konventioneller Technik erweitert und mit einem Labor-ESTW verbunden. Danach wurde die konventionelle Technik durch die SPZA ersetzt, sodass diese Tests in einer realen Umgebung durchgeführt werden können. 3.7 Diagnose und Instandhaltung Die SPZA stellt sowohl auf der RSTW- als auch auf der ESTW-Seite eine Diagnoseschnittstelle (Netzwerkanschluss) zur Verfügung. Die Diagnosedaten und weitere Systemzustände können mithilfe des Diagnose-Notebooks ausgelesen werden. Als Diagnose-Notebook dient ein handelsübliches Windows-Notebook, auf das die mit der SPZA mitgelieferte Diagnosesoftware installiert wird. Optional kann auch ein fester Diagnosemonitor mit Touch-Screen installiert werden. Die Diagnosedaten können bei Bedarf über ein geeignetes Netzwerk an eine zentrale Diagnoseeinrichtung weitergeleitet werden. Zusätzlich zeigen die einzelnen Komponenten der SPS ihren (Fehler-) Zustand über farbige LED an, sodass zum Beispiel ein defektes Ein- oder Ausgangsmodul sehr schnell identifiziert und ausgetauscht werden kann. 3.8 Projektierung und Industrialisierung Die in der Relaistechnik übliche Projektierung durch Drahtbrücken wird bei der SPZA durch Softwareparameter ersetzt. Die Auslieferung der Projektierungsdaten erfolgt zusammen mit der Systemsoftware in Form von Chip-Karten. Zur Prüfung können die jeweiligen Versionsstände sowie die zugehörigen Prüfsummen vor Ort mithilfe des Diagnose-Notebooks ausgelesen werden. 4 Ausblick Die SPZA wird schrittweise weiterentwickelt, indem die Schnittstelle zur konventionellen Technik um weitere RSTWTypen sowie elektromechanische Stellwerke erweitert wird. Parallel dazu wird die Entwicklung der NeuPro-konformen Netzwerkschnittstelle basierend auf Sa- SUMMARY The PLC-based centralized block adapter SPZA With the development of the SPZA, a block adapter for centralized block technique between relay and electronic interlocking systems, Thales has taken the first step in replacing relay interlocking system components with safe Programmable Logic Circuits (PLC). The SPZA is based on a safe PLC platform developed by Pilz GmbH & Co. KG in cooperation with Thales. Based on this PLC-platform, Thales will develop further applications to replace components using conventional technology. Thales has signed a cooperation agreement with Pilz for the development and supply of the PLC platform. Dipl. Ing. (FH) Horst Ries Product Manager Route Control Thales Transportation Systems GmbH Anschrift: Lorenzstraße 10, D-70435 Stuttgart E-Mail: Horst.Ries@thalesgroup.com Der Autor hara 3.0 forciert. Das Ziel ist eine universelle Blockanpassung, die auf der ESTWSeite die NeuPro-Schnittstelle bedient und auf der RSTW-Seite einfach an unterschiedliche RSTW-Typen und Blockbauformen angepasst werden kann. Zusätzlich ist beabsichtigt, basierend auf der SPS-Plattform, eine Nachbarschaftsfernsteuerung zu entwickeln. Auch hier wird Richtung Bediensystem eine standardisierte Netzwerkschnittstelle zur Verfügung gestellt und mithilfe der SPS die jeweils notwendige Anpassung an das Stellwerk oder den Stelltisch realisiert. Bild 7: SPZA im ESTW-Schrank
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