Zrównoważony retrofit przesuwnicy torowej dla NMBS w Antwerpii

ACE zmodernizowała sterowanie elektryczne oraz motoreduktory przesuwnicy torowej w warsztacie trakcyjnym NMBS w Antwerpii. Retrofit łączy technologię napędów z rekuperacją energii, precyzyjną automatyzację oraz realizację w ciągu zaledwie siedmiu dni roboczych przestoju.

Przesuwnica z 1992 roku była przestarzała technicznie, a dostępna dokumentacja elektryczna nie odpowiadała już rzeczywistemu stanowi instalacji. ACE zrealizowała przyszłościowy retrofit obejmujący cztery wyremontowane motoreduktory, nowy układ sterowania elektrycznego, aktualną dokumentację w EPLAN oraz oprogramowanie PLC ze sterowaniem master-slave i równoważeniem obciążenia. Energia hamowania jest teraz oddawana do sieci elektroenergetycznej.

Warsztat trakcyjny NMBS w Antwerpii eksploatował przesuwnicę z 1992 roku z przestarzałym sterowaniem Siemens S5. Wcześniejsze modyfikacje nie były konsekwentnie nanoszone na schematy, przez co nie było w pełni jasne, jak instalacja jest faktycznie zbudowana.

Pierwszym krokiem było więc ustalenie, które połączenia, zabezpieczenia i komponenty można zachować, a które należy wymienić. Wyzwaniem elektrotechnicznym było przełożenie tego fragmentarycznego punktu wyjścia na kompletny, spójny i wykonalny projekt w EPLAN, mieszczący się w bardzo krótkim oknie przebudowy.

Kluczowe wymagania

• ■Wymiana całego układu sterowania elektrycznego.
• ■Remont i modernizacja czterech istniejących motoreduktorów.
• ■Synchroniczne i precyzyjne sterowanie czterema silnikami.
• ■Kontrolowane przemieszczanie lokomotyw o masie do ok. 100 ton.
• ■Zakończenie przebudowy w ciągu siedmiu dni roboczych przestoju.
• ■Testy i uruchomienie instalacji oraz szkolenie operatorów.

Zsynchronizowany napęd z czterema silnikami

Każdy z czterech synchronicznie sterowanych silników zapewnia moment wyjściowy 2350 Nm, a razem przemieszczają one w kontrolowany sposób lokomotywy o masie do ok. 100 ton. Architektura master-slave z równoważeniem obciążenia w oprogramowaniu PLC rozdziela obciążenie i zapewnia precyzję każdego ruchu.

Hamowanie z rekuperacją energii

Napędy Siemens SINAMICS z rekuperacją energii oddają energię hamowania do sieci elektroenergetycznej, zamiast rozpraszać ją w postaci ciepła na rezystorach hamowania.

EPLAN jako jednoznaczne źródło odniesienia

Schematy EPLAN stanowią jednoznaczną podstawę techniczną dla budowy szaf sterowniczych, okablowania, testów i analizy usterek. Przejrzyste oznaczenia komponentów, dane połączeń i struktura listew zaciskowych ograniczyły ryzyko błędów podczas przebudowy i ułatwiają kontrolę nad przyszłymi zmianami oraz konserwacją.

Motoreduktory

Wszystkie cztery motoreduktory zostały wyremontowane i zmodernizowane, a następnie ponownie podłączone za pomocą uporządkowanego, oznakowanego okablowania.

›

Sterowanie

Sterowanie Siemens SIMATIC S5 zastąpiono platformą SIMATIC S7-1200 zaprogramowaną w TIA Portal. Każdy komponent ma oznaczenie zgodne ze schematami EPLAN.

›

Okablowanie i energia hamowania

Dzięki napędom z rekuperacją energii rezystory hamowania stały się zbędne. Luźne okablowanie zastąpiono nowymi przewodami, wiązanymi i prowadzonymi po drabinkach kablowych do nowej szafy sterowniczej.

›

Zakres prac

• ■Inwentaryzacja i weryfikacja istniejącej instalacji elektrycznej.
• ■Aktualne schematy elektryczne i dokumentacja połączeń w EPLAN.
• ■Remont czterech motoreduktorów.
• ■Wymiana całego układu sterowania elektrycznego.
• ■Projekt i budowa nowej szafy sterowniczej.
• ■Montaż nowego okablowania.
• ■Opracowanie oprogramowania PLC ze sterowaniem master-slave i równoważeniem obciążenia.
• ■Walidacja, testy, uruchomienie i szkolenie operatorów.

Rezultat

• ✓Pełna przebudowa w ciągu siedmiu dni roboczych przestoju.
• ✓Cztery wyremontowane i zmodernizowane motoreduktory.
• ✓Precyzyjne i niezawodne sterowanie lokomotywami o masie do ok. 100 ton.
• ✓Energia hamowania oddawana do sieci elektroenergetycznej.
• ✓Aktualna, spójna dokumentacja EPLAN na potrzeby eksploatacji i konserwacji.
• ✓Realizacja zgodna z harmonogramem mimo nieoczekiwanej usterki przekładni.
• ✓Przeszkoleni operatorzy i pomyślnie uruchomiona instalacja.

Efekty

Retrofit wydłuża okres eksploatacji przesuwnicy oraz poprawia jej niezawodność operacyjną i łatwość utrzymania. Napędy z rekuperacją energii ograniczają straty energii podczas hamowania, a aktualna dokumentacja EPLAN wspiera przyszłą analizę usterek, konserwację i modyfikacje.

Dzięki połączeniu nowego układu sterowania, precyzyjnej automatyzacji i minimalnego przestoju NMBS dysponuje trwałą instalacją przygotowaną na przyszłość.