Controlador de rampa econômico e de alta disponibilidade em um ferry Ro-Ro

Visão geral

Cordame  

Cordame do ferry Ro-Ro Arc Dania

  • O fornecedor de equipamentos para navios MacGregor RoRo buscava uma nova solução para o controle de rampas, portas e conveses deslocáveis para automóveis.
  • Agora, os controladores Inline ILC 370 PN/M integram os módulos I/O com distribuição descentralizada de modo econômico no controlador.
  • Como a rede Ethernet e a tecnologia de comando foram concebidos de forma redundante, é assegurada uma alta disponibilidade da solução de automação.

Perfil do cliente

Rampa de popa deslocável  

Cada convés para automóveis é fechado com uma rampa de popa

Sendo uma filial da Cargotec Oyj, a MacGregor RoRo sediada em Gotemburgo na Suécia está entre os fornecedores líder para navios de carga e cruzeiros.

A empresa se especializou no desenvolvimento e na fabricação de guindastes, rampas e anteparas.

Aplicação

Arc Dania  

O ferry Ro-Ro Arc Dania foi equipado em 2014 com material da MacGregor RoRo

No passado, as diferentes rampas montadas em um ferry eram exclusivamente operadas de modo descentralizado à mão. Um controlador central lia os sinais de entrada dos terminais de operação e controlava diretamente os respectivos acionamentos hidráulicos para movimentar as rampas. O sistema hidráulico era desligado quando os acionamentos alcançavam a posição final. Para isso, todos os sinais tinham de ser cabeados em paralelo em todo o navio, sendo isso propenso a falhas, caro devido a trajetos de cabos em parte longos e complicado quando era necessário localizar falhas.

Uma vez que o fornecedor anterior do controlador também queria descontinuar o sistema de automação até agora utilizado, a MacGregor RoRo buscava uma nova solução. Esta abordagem pretendia permitir a montagem dos módulos I/O distribuídos por todo o navio diretamente ao lado das respectivas rampas e anteparas. O fornecedor optou por um protocolo baseado em Ethernet para efetuar o acoplamento redundante de todos os sinais da periferia descentralizada ao controlador.

Solução

Controlador Inline ILC 370 PN/M  

O ILC 370 PN/M controla todos os sistemas instalados no ferry através do protocolo PROFINET

Depois de um estudo de mercado abrangente, os responsáveis da MacGregor RoRo se manifestaram a favor da Phoenix Contact como fornecedor de sistemas. Porque a abertura e flexibilidade do software de programação PC Worx e a ferramenta de visualização Visu+ satisfaz todos os requisitos. Além disso, muitos equipamentos da gama de produtos abrangente do especialista em automação possuem as certificações marítimas necessárias. Um exemplo da boa cooperação é o ferry Ro-Ro Arc Dania que em 2014 foi equipado com material da MacGregor RoRo.

No Arc Dania existem inúmeros sistemas da MacGregor RoRo – chamados itens – como, p. ex., rampas de popa, vedações de escotilhas e rampas, portas e conveses deslocáveis para automóveis. A comunicação entre os itens e o controlador tem de ser realizado para ter alta disponibilidade, de modo a que todos os sistemas permanecem operacionais em caso de falha, sem que seja necessário comutar para o modo manual. Por isso, uma rede Ethernet concebida como estrutura circular redundante conecta todos os itens entre si. O protocolo de redundância RSTP com garante tempos de comutação inferiores a 500 ms.

Dependendo das preferências do cliente, a MacGregor RoRo também implementa um sistema de comando redundante. No Arc Dania são utilizados controladores Inline ILC 370 PN/M potentes. Nos quadros de comando de cada item encontra-se um acoplador de bus PROFINET a que estão acoplados os sensores (botões, chaves de fim de curso) e atuadores (válvulas hidráulicas) instalados no ferry através de módulos I/O. Além disso, o acoplador de bus reencaminha os dados registrados via Profinet e em tempo real para o sistema de comando. No entanto, a unidade de controle da bomba hidráulica, tendo também uma estrutura redundante, não é controlada através de um acoplador de bus mas de um mini-controlador ILC 170 ETH. Na operação normal, a troca de dados é efetuada, como no caso do acoplador de bus, com os dois controladores principais. Porém, em caso de falha é possível um controle autossuficiente da bomba hidráulica.

Resumo

PC de painel marítimo  

Todos os sistemas da MacGregor são visualizados em um painel tátil na ponte do navio

A tripulação diagnostica o estado de todos os itens montados a bordo através de um sistema de visualização. Isso permite os colaboradores detectarem se ainda há rampas ou portas abertas. A visualização, criada com a ferramenta Visu+, corre em um PC de painel com operação tátil e certificação marítima. Os valores a serem apresentados são carregados de um par de controladores redundantes através de um servidor OPC e, em seguida, apresentados.

Se necessário, é possível instalar mais PCs de painel em outras áreas. A caixa negra do navio – chamada Voyage Data Recorder (VDR) – também tem acesso aos controladores e protocola o estado do equipamento instalado.

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