Ekonomiczny i niezawodny sterownik ramp na promie RoRo

• Zajmująca się wyposażaniem statków firma MacGregor RoRo poszukiwała nowego rozwiązania do sterowania rampami, furtami i ruchomymi pokładami samochodowymi.
• Sterowniki Inline ILC 370 PN/M pozwalają w ekonomiczny sposób włączyć rozproszone moduły I/O do układu sterowania.
• Ze względu na to, że sieć Ethernet i technika sterowania są wykonane redundancyjnie, zagwarantowana jest wysoka dyspozycyjność rozwiązania automatyzacyjnego.

Firma MacGregor RoRo z siedzibą w szwedzkim Göteborgu jest spółką zależną Cargotec Oyj i należy do wiodących na świecie dostawców wyposażenia statków towarowych i wycieczkowych.

Firma specjalizuje się w projektowaniu i produkcji żurawi, ramp i grodzi.

W przeszłości różne rampy zamontowane na promie były obsługiwane ręcznie w sposób zdecentralizowany. Centralny sterownik wczytywał sygnały wejściowe interfejsów operatorskich i sterował bezpośrednio odpowiednimi napędami hydraulicznymi ramp. Gdy napędy osiągały pozycję krańcową, układ hydrauliczny wyłączał się. W tym celu oprzewodowanie do wszystkich sygnałów musiało być układane równolegle przez cały statek, co było podatne na uszkodzenie, ze względu na niekiedy długie trasy przewodów było drogie oraz wiązało się z czasochłonną diagnostyką w razie wystąpienia usterek.

Ponadto dotychczasowy dostawca sterowników planował zakończenie produkcji stosowanego dotąd systemu automatyzacji, dlatego w firmie MacGregor RoRo zaczęto szukać nowego rozwiązania. Zainstalowane w sposób rozproszony moduły I/O miały zostać zamontowane bezpośrednio przy odpowiednich rampach i grodziach. Do redundancyjnego włączenia do układu sterowania wszystkich sygnałów rozproszonej peryferii firma zdecydowała się sięgnąć po protokół Ethernet.

Po kompleksowym zbadaniu rynku firma MacGregor RoRo wybrała Phoenix Contact jako dostawcę systemu. Bowiem poprzez otwartość i elastyczność oprogramowania do programowania PC Worx oraz narzędzia do wizualizacji Visu+ zostały spełnione wszystkie wymagania. Ponadto wiele urządzeń z bogatej oferty specjalisty automatyki przemysłowej posiadało niezbędne dopuszczenia morskie. Przykładem udanej współpracy jest prom RoRo Arc Dania, który w 2014 roku został wyposażony w urządzenia MacGregor RoRo.

Na promie Arc Dania jest zamontowanych wiele systemów MacGregor RoRo – tzw. itemów – na przykład rampy rufowe, uszczelnienia luków i ramp, furty i ruchome pokłady samochodowe. Komunikacja między „itemami” a układem sterowania musi być zrealizowana z zapewnieniem maksymalnej dyspozycyjności, aby wszystkie systemy można było obsługiwać na wypadek awarii bez konieczności przełączania na tryb ręczny. Dlatego wszystkie systemy połączono siecią Ethernet w postaci redundancyjnej struktury pierścieniowej. Protokół redundancyjny RSTP z funkcją Fast Ring Detection zapewnia czasy przełączania poniżej 500 ms.

W zależności od potrzeb klienta MacGregor RoRo może zrealizować system sterowania również redundancyjnie. Na promie Arc Dania zastosowano wydajne sterowniki Inline ILC 370 PN/M. W szafach sterowniczych należących do każdego „itemu” znajduje się łącznik magistralny Profinet, do którego poprzez moduły I/O są podłączone zainstalowane na promie czujniki (czujniki optyczne, łączniki krańcowe) i urządzenia wykonawcze (zawory hydrauliczne). Ponadto łącznik magistralny przesyła w czasie rzeczywistym zarejestrowane dane poprzez Profinet do systemu sterowania. Jednostka sterująca zbudowanej również redundancyjnie pompy hydraulicznej nie jest jednak sterowana przez łącznik magistralny, lecz sterownik miniaturowy ILC 170 ETH. Sterownik ten wymienia dane podczas normalnej pracy jak łącznik magistralny z oboma sterownikami głównymi. W razie błędu może jednak sterować niezależnie pompą hydrauliczną.

Załoga diagnozuje stan wszystkich zainstalowanych na pokładzie „itemów” za pomocą systemu wizualizacji. Dzięki temu pracownicy widzą, czy rampy lub furty są jeszcze otwarte. Wizualizacja stworzona za pomocą Visu+ działa na komputerze panelowym obsługiwanym dotykowo z dopuszczeniem morskim. Wczytuje on wartości poprzez serwer OPC z redundancyjnej pary sterowników i prezentuje je.

W razie potrzeby w innych miejscach można zainstalować dodatkowe panele. Czarna skrzynka statku – tzw. Voyage Data Recorder (VDR) – ma również dostęp do sterowników i protokołuje stan zainstalowanego wyposażenia.