Erasmusbrücke: zuverlässige Berechnung und Übertragung der Durchfahrtshöhe

Übersicht

Erasmusbrücke in Rotterdam  

Die 1996 eröffnete Erasmusbrücke ist das Wahrzeichen von Rotterdam

  • Wegen der Gezeiten der Nordsee kann nicht jedes Schiff zu jeder Zeit unter der Erasmusbrücke in Rotterdam hindurchfahren.
  • Damit Beschädigungen an den Schiffen und an der Brücke vermieden werden, visualisieren sechs Anzeigetafeln die aktuelle maximale Durchfahrtshöhe.
  • Die entsprechenden Analogwerte erhalten die Anzeigetafeln von einer Kleinsteuerung AXC 1050 über das Funksystem Radioline.

Kundenprofil

Projektleiter Richard Hecker  

Richard Hecker ist bei ÆVO für die Integration der Mess- und Anzeigesysteme tätig

Die Erasmusbrücke verbindet das Zentrum von Rotterdam mit dem Stadtteil Kop an Zuid. Die südliche Auffahrt des 802 m langen Bauwerks lässt sich aufklappen, um hohen Schiffen die Durchfahrt zu ermöglichen.

Die vom aktuellen Wasserstand abhängige maximale Durchfahrtshöhe wird den Schiffsbesatzungen auf sechs Anzeigetafeln dargestellt.

Anwendung

Leitstand der Erasmusbrücke  

Im Leitstand wird die Hebebrücke gesteuert und der Schiffsverkehr überwacht

Aufgrund der auf den sechs Anzeigetafeln visualisierten Werte können die Kapitäne der passierenden Schiffe entscheiden, ob sie unter der geschlossenen Brücke hindurchfahren oder das Öffnen des aufklappbaren Teilstücks abwarten.

Die bislang installierte Lösung war kabelgebunden, fehleranfällig und aufwändig in der Wartung. Nachdem verschiedene Blitzeinschläge das System im Jahr 2014 zerstört hatten, wurde die ÆVO B.V. mit der Modernisierung beauftragt. Dabei sollten die bauseitig bestehenden Visualisierungselemente erhalten bleiben. Außerdem war eine Anbindung an den neuen Leitstand gefordert.

Im Verlauf des Projekts erwies sich die serielle Kommunikation zu den sechs Anzeigetafeln als Herausforderung. Dies, weil die Dokumentation zum bisherigen Konzept sowie zur Ansteuerung der Anzeigen fehlte. Daher musste zu Projektbeginn Bit-weise ermittelt werden, wie die Anzeigen anzusprechen sind. Daraus leiteten die Spezialisten ab, welche Komponenten sich am besten zur Umsetzung der Aufgabenstellung eignen.

Lösung

Kleinsteuerung AXC 1050 vom Typ Axiocontrol  

Im Schaltschrank in der Leitzentrale sind neben der Kleinsteuerung AXC 1050 auch I/O-Module verbaut

Der aktuelle Meeresspiegel wird durch zwei Drucksensoren aufgenommen, in einen Analogwert umgewandelt und von dort an die analoge Eingangsklemme AXL F AI4 weitergeleitet. Als Teil der Axioline-Station übergibt die Eingangsklemme die Daten anschließend an die Kleinsteuerung vom Typ Axiocontrol AXC 1050, die sie auswertet. Aus der Differenz zwischen Meeresspiegel und absoluter Höhe der Erasmusbrücke errechnet sich nun die maximale Durchfahrtshöhe, die auf den Anzeigetafeln dargestellt wird.

Zur seriellen Datenübertragung an die Visualisierungselemente ist die Steuerung AXC 1050 um das serielle Kommunikationsmodul AXL F RS UNI erweitert worden, das den kalkulierten Wert der Durchfahrtshöhe als serielles Signal über das Funksystem Radioline an die sechs Anzeigetafeln übermittelt.

ÆVO hat für jedes an der Erasmusbrücke angebrachte Visualisierungselement eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit jeweils einer Richtantenne auf dem Dach der Leitwarte aufgebaut. An den sechs Anzeigetafeln wurden ebenfalls Richtantennen installiert, welche die seriellen Signale empfangen, sodass die errechnete Durchfahrtshöhe dargestellt werden kann. Um einen Überspannungsschaden zu verhindern und damit die Ausfallsicherheit der Lösung zu erhöhen, sind die koaxialen Signalschnittstellen durch Zwischenstecker mit Lambda/4-Technologie abgesichert.

Die Automatisierungsspezialisten der niederländischen Tochtergesellschaft Phoenix Contact BV haben darüber hinaus alle Programmieraufgaben gemäß den Vorgaben von ÆVO übernommen. Die Programmierung der Kleinsteuerung AXC 1050 erfolgte mit einer gemäß IEC 61131-3 standardisierten SPS-Programmiersprache. Die internationale Norm vereinheitlicht Programmiersprachen, Befehlssätze und Strukturen für Automatisierungssysteme. Deshalb können die erstellten Programme einfach auf unterschiedliche Plattformen portiert und dort genutzt werden. Die Mitarbeiter der niederländischen Tochtergesellschaft von Phoenix Contact haben ferner die Radioline-Funklösung konfiguriert und an das Leitsystem angebunden.

Fazit

In der Lösung zur Visualisierung der maximalen Durchfahrtshöhe unter der Erasmusbrücke kommen verschiedene Komponenten und Systeme aus dem breiten Produktportfolio von Phoenix Contact zum Einsatz.

In Kombination mit dem langjährigen und umfassenden Know-how der Mitarbeiter im Bereich von Infrastrukturanwendungen ist gemeinsam mit dem ÆVO-Team die optimale Lösung für die Aufgabenstellung in Rotterdam erarbeitet worden. Nach dem Site Acceptance Test wurde die gesamte Anwendung in die reguläre Wartung und den 24/7-Notfall-Service von ÆVO integriert.

PHOENIX CONTACT
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