ENGINEERINGNET.BE - In de Centrale Werkplaats van de NMBS in Mechelen worden treinstellen onderhouden, aangepast en gereviseerd. Het is een bastion van technische expertise waar een uiteenlopend gamma aan disciplines samengebracht wordt om het rollend materieel in goede conditie te houden. Bij de revisies worden treinstellen tot op het metalen chassis ontmanteld en helemaal weer opgebouwd. Daarnaast ondersteunt de Centrale Werkplaats de regionale werkplaatsen, onder meer via de reparatie en levering van componenten.
In het gamma aan technische expertises speelt elektronica een steeds belangrijkere rol omdat ook treinen steeds meer elektronische en digitale features aan boord hebben. Om verder in te zetten op die trend kreeg het team dat instaat voor de elektronica, recent een nieuw gebouw dat uitgerust is met moderne labo’s. Een wel heel speciaal labo in het gebouw is dat waar de vermogenomzetters van de treinen getest worden. Om er de reële omstandigheden in treinstellen te kunnen simuleren wordt er gewerkt met testopstellingen die tot 3000 V kunnen genereren.
Labovoeding levert 3.000 Volt
“De vermogenomzetters zijn koffers die zich bovenop of onderin de treinstellen bevinden”, zegt Kristof Honee (foto boven), verantwoordelijk voor de afdeling Elektronica in de Centrale Werkplaats. “In België zit er 3.000 V gelijkspanning op de bovenleiding. In de koffers wordt die spanning omgezet naar lagere spanningen voor het voeden van de tractiemotoren, het HVAC-systeem en alle andere apparatuur. Een treinstel heeft ook batterijen aan boord die als noodstroomvoorziening dienen en als buffer voor wanneer de trein zich tussen twee segmenten van de bovenleiding bevindt.”
“In het nieuwe labo hebben we drie testzones om de koffers na een revisie of reparatie te testen. Heel wat componenten kunnen op lagere spanning nagekeken worden maar voor de finale test van een koffer gebruiken we een labovoeding die net als de bovenleiding 3.000 V kan leveren.”
Het testen van de koffers moet volgens strikte procedures gebeuren met veel aandacht voor de veiligheidsrisico’s. De NMBS deed een beroep op Dymotec – een bedrijf gespecialiseerd in industriële elektrische installaties en automatisering – om een systeem te bouwen waarmee de testprocedures en de safety aspecten beheerd en gecontroleerd kunnen worden. Een cruciaal element hierin is het beheer van bevoegdheden en het traceren van wie wat gedaan heeft.
Veiligheidsvoorschriften
De testzones in het labo zien er heel modern uit met een afscherming in plexiglas en K50L2RGBKALSQ LED-lampen aan de toegangsdeuren die van kleur veranderen in functie van de status in een zone. Aan elke deur bevindt zich, net als aan de operator desks, een RFID reader waar operatoren hun badge moeten scannen om toegang te krijgen.
“Onze mensen krijgen opleidingen waarin alle veiligheidsaspecten van een bepaald type koffer aan bod komen. Nadien moeten ze ook een test afleggen zodat het aantoonbaar wordt dat ze de gevaren kennen”, zegt Kristof Honee. “Het systeem van Dymotec zorgt ervoor dat in alle stappen van de testprocedures aan alle veiligheidsvoorschriften voldaan is.”
“Via de RFID lezers wordt gecontroleerd wie zich aanmeldt”, zegt Niels Jansen, Sales & Marketing Manager bij Dymotec. “De PLC kijkt na of die persoon bevoegd is om in een bepaalde situatie toegang te krijgen of om een volgende stap in een procedure te starten. Voor sommige handelingen in de testzone moeten er twee operatoren aanwezig zijn. Ook dat wordt via de badges geverifieerd. De PLC stuurt uiteindelijk de labovoeding aan en zorgt ervoor dat de testopstelling pas onder spanning gezet wordt wanneer de situatie veilig is. Operatoren moeten ook telkens bevestigen wat ze gedaan hebben zodat niets over het hoofd gezien wordt.”
RFID readers en signalisatielampen
Voor de RFID readers en de signalisatielampen werd een beroep gedaan op Turck Multiprox. De RFID schrijf-leeskoppen van Turck zijn apparaten op IO-Link die een ID doorgeven aan de PLC wanneer een badge gescand wordt.
“Het is een flexibel systeem dat vrij eenvoudig geïmplementeerd kan worden”, zegt Jimmy Volders, project manager bij Dymotec. “De RFID-antennes en de signaallampen worden via I/O-Link aangesloten op IO-Link masters . Die leveren ook de voeding zodat er niet veel bedrading nodig is.”
Die TBEN-L5-8IOL IO-Link masters zijn I/O-modules van Turck die in dit geval op een PROFINET-netwerk zitten voor de communicatie met de PLC. De modules hebben een ingebouwde Ethernet switch zodat meerdere IO-modules in een lijntopologie geplaatst kunnen worden. Daardoor moet er slechts één PROFINET-kabel van toegangsdeur tot toegangsdeur gaan, waardoor opnieuw op bekabeling bespaard kan worden. Elke module biedt vier of acht IO-Link master kanalen voor het aansluiten van intelligente periferie.
In de testzones zijn dat niet alleen de RFID readers maar ook de LED-indicatielampen. Dat zijn signaallampen van Banner Engineering die door de PLC bediend kunnen worden om van kleur te veranderen. In tegenstelling tot klassieke, gekleurde signaallampen op een toren is er dus nog slechts één lamp per toegangsdeur. Bij de programmatie hoeft men zich overigens niet te beperken tot het kiezen van een kleur. De LED’s in de lamp kunnen individueel aangestuurd worden zodat er ook animaties gerealiseerd kunnen worden die bijkomende info over de status kunnen geven. Aan de sturingskasten werd geopteerd voor signaallampen met geluidsfunctie zodat het systeem ook waarschuwingssignalen kan geven.
Onzichtbaar gevaar
Dankzij de automatisering van de testopstelling met badgelezers en signalisatie konden de veiligheidsprocedures die de NMBS voorzien heeft, op een doeltreffende manier geïmplementeerd worden. Bovendien heeft men een volledige tracering van wie wat gedaan heeft, wat medewerkers verder aanmoedigt om geen shortcuts te nemen inzake veiligheid.
“De risico’s van een installatie op 3.000 V zijn niet te onderschatten”, zegt Kristof Honee. “Zelfs als de spanning weg is, kunnen er in spoelen en condensatoren nog ladingen zitten. Daarom moet altijd op een systematische manier volgens vastgelegde procedures gewerkt worden, door mensen die zich bewust zijn van de risico’s. Elektriciteit is een onzichtbaar gevaar – wat de nodige kennis en aandacht vergt om er op een veilige manier mee om te gaan.”
Het RFID-toegangscontrolesysteem op IO-Link van Turck en Dymotec biedt hier een goede oplossing.
Voor meer informatie
Turck Multiprox
Lion d'Orweg 12 - B-9300 Aalst
053 766 566 - mail@multiprox.be - www.multiprox.be
