Angewandte Anlagen- und Industrietechnik

Referenzen

Fallbeispiel 1 - Mehrfachtraktionsteuerung

Aufgabe:
Aufrüstung einer 30 Jahren alten Lokomotive zur artreinen Dreifach-Traktion

Herausforderung:
- Kaum vorhandene Dokumentation /Schaltpläne der Fahrzeuge
- Über die Jahrzehnte sehr unterschiedliche Stände der Leittechnik
- Die vorhandene Leittechnik nur aus konventioneller Elektrotechnik
- Zahlreiche neue Sensorik und Aktorik zur sicheren Fernsteuerung des Fahrzeuges notwendig
- Neue Technik ist "deaktivierbar" zu integrieren, so dass als Rückfallebene die bestehende Leittechnik nutzbar ist
- Neue Technik soll aktuellen Normen entsprechen

AAIT hat hierzu von Grund auf eine Fahrzeugsteuerung inkl. Führerstanddisplay entwickelt.
Sämtliche Umbaumaßnahmen (Elektronik, Mechanik, Pneumatik) wurden geplant und durch eine Partnerwerkstätte durchgeführt.
Bauüberwachung und Inbetriebnahme erfolgte durch AAIT.
Die Funktionen der Fahrzeugsteuerung erstrecken sich über die Steuerung der Nebenbetriebe bis hin zur Antriebsregelung.
Die entwickelte Lösung berücksichtigt die aktuellen Sicherheitsanforderungen.


Fallbeispiel 2 - ETCS On-Board Ausrüstung

Aufgabe:
Ausrüstung einer 50 Jahren alten Lokomotive mit einer ETCS Anlage

Herausforderung:
- Kaum vorhandene Dokumentation /Schaltpläne der Fahrzeuge
- über die Jahrzehnte sehr unterschiedliche Ausrüstungsstände auf den Fahrzeugen
- Fahrzeuge entsprachen selten der wenig vorhandenen Dokumentation
- Schnittstelle zur ETCS On-Board Ausrüstung ist fest vorgegeben
- Lok verfügt über keine vorhandene programmierbare Steuerung zur schnellen Bereitstellung der benötigten Schnittstelle zum ETCS
- Elektrische Steuerungen, Pegelschwankungen und Potentialverschiebung bei Feuchtigkeit in der vorhandenen Leittechnik
- minimale Anpassungen der Elektrotechnik
- Die neu zu schaffende Schnittstelle muss bis zu SIL 4 entsprechen, was durch die bestehende Technik nicht gegeben ist
- Einbau weiterer Sensorik und Aktorik zur Erfüllung der Sicherheitsanforderungen
- Aktuelle Anforderungen zum Thema EMV- und Brandschutzeigenschaften sind zu erfüllen
- Neue Technik soll aktuellen Normen entsprechen
- Planung, Durchführung, Qualitätswesen der Werkstätte muss den TSI Anforderungen entsprechen


Die Projektplanung startete mit einer Machbarkeitsstudie mit anschließender Planung einer zulassungsfähigen Lösung.
Als Schnittstelle zwischen der ETCS On-Board Ausrüstung und dem Fahrzeug wurde eine spezielles ETCS-Interface entwickelt, welches auch für andere Fahrzeuge einsetzbar ist.
Sämtliche Umbaumaßnahmen in der Mechanik, Elektrik und Pneumatik wurden geplant. Die Durchführungen der Umbauten erfolgten zusammen mit einer Partnerwerkstätte.
Abgerundet wurde das Projekt mit der Planung und Durchführung der Inbetriebnahme durch Fahrzeug- und Streckentests sowie der Erstellung der benötigten Nachweise für die Sicherheitsbehörden und der benannten Stellen.





Fallbeispiel 3 - Ersatz alter GTOs

Aufgabe:
Entwicklung einer Ansteuerung, die IGBT in GTO-Stromrichtern einsetzbar macht.

Herausforderung:
Da GTO schalten erheblich langsamer als moderne IGBT.
Beim direkten Austausch entstehen Schaltflanken, welche die vorhandenen Maschinen überlasten. AAIT setzt eine intelligente und kostengünstige Lösung ein, die einen dauerhaften Betrieb der bestehenden Hardware mit modernen IGBT ermöglicht.




Fallbeispiel 4 - Funkfernsteuerung

Aufgabe:
SIL 3 Überwachungssteuerung

Herausforderung:
Die Nachrüstung einer bestehenden Lokomotive sollte so erfolgen, dass nur minimale Änderungen der Fahrzeuge vorgenommen werden. Alles Funktionsfähige soll unangetastet bleiben.

- Keine Änderungen der bestehenden Fahrzeugleittechnik
- Keine Software-Änderungen bestehender Steuersysteme
- Minimale Anpassungen der Elektrotechnik
- Neue Technik soll aktuellen Normen und SIRF entsprechen

Die Vorteile:
- Keine Neubegutachtung vorhandener Software
- Keine umfangreichen Auswirkungsanalysen bei Änderungen von bestehender Software
- Keine SIL-Einstufungen oder gar Neubewertungen von Fahrzeugfunktionen die sich seit Jahren im Betrieb bewährt haben

Hierzu wurde von AAIT ein Steuerungssystem, welches alle sicherheitsrelevanten Fahrzeugfunktionen als autarkes Gerät im Funkfernsteuerungsmodus überwacht und ggf. sicherheitsgerichtet eingreift, projektiert und entwickelt - SCU (Safety Control Unit) Dazu zählen die Überwachung von Geschwindigkeit, Traktion und Bewegung des Zuges und die Bremse. Weiterhin dient die Sicherheitssteuerung als elektrische Schnittstelle zwischen dem maschinentechnischen Teil der Funkfernsteuerung und der Lokomotive.
Als Maßvorgabe hat sich AAIT SIL 3 gesetzt und umgesetzt.