Aeroporto de Frankfurt: segurança máxima ao descolar e aterrar

Resumo

Iluminação do aeródromo no aeroporto de Frankfurt  

O conceito de controlador redundante garante uma operação de voo sem dificuldades

  • Para garantir que os aviões descolam e aterram sem problemas num aeroporto, é imprescindível possuir controladores completos e efetuar a monitorização dos sistemas de iluminação.
  • A Fraport AG incumbiu a Cegelec Deutschland GmbH da implementação de um conceito de controlador redundante para a aplicação adequada no aeroporto de Frankfurt.
  • Nesse sentido, a transmissão de dados realiza-se através do sistema de bus de campo comprovado PROFIBUS DP e da norma de controlo remoto IEC 60870-5-104.

Perfil do cliente

No ano de 2012, comparativamente à Europa, o aeroporto de Frankfurt encontrava-se no 2.º lugar em termos de volume de tráfego e no 3.º lugar no número de passageiros. Apenas a alguns quilómetros de distância do aeroporto, encontra-se a sede da Cegelec Deutschland GmbH em Frankfurt am Main. A empresa emprega mais de 1400 colaboradores e é especializada no setor da engenharia elétrica da tecnologia de automação.

Aplicação

Conceito de redundância  

Estrutura de um conceito de redundância

No aeroporto de Frankfurt, a Cegelec esteve encarregue do processamento de um conceito que permitisse controlar a iluminação do aeródromo a partir de um sistema de controlo do tipo PVSS II da ETM-Siemens.

O sistema de controlo constitui o primeiro nível de um conceito de redundância continuo, o qual é aplicado no protocolo de controlo remoto IEC 60870-5-104.

Para a iluminação das pistas de descolagem e de aterragem da plataforma de estacionamento, são utilizados componentes de iluminação da Siemens, da Induperm e da Lucebit.

Solução

A Fraport AG pressupõe a utilização do sistema de bus de campo PROFIBUS DP para a transmissão de dados. Durante o acoplamento dos elementos PROFIBUS nos controladores, a Cegelec optou pela utilização dos proxys PROFINET IO do tipo FL NP PND-4TX PB da Phoenix Contact.

O proxy representa um mestre de classe 1 para os componentes da Lucebit no sistema PROFIBUS DP. Simultaneamente, assume a função de PROFINET IO no controlador superior. A particularidade dos equipamentos Lucebit reside no facto de cada elemento representar dois dispositivos PROFIBUS. Deste modo, podem ser ligados a dois controladores PROFINET através de dois mestres PROFIBUS diferentes. Cada controlador dispõe de uma rede própria subordinada, onde são utilizados os mesmos dispositivos finais.

Conceito de redundância para quadro de comando  

Vista de um quadro de comando

Solução de controlo remoto Resy+ liga controladores e sistema de controlo
O nível seguinte do conceito de redundância é composto por ambos os controladores PROFINET. Neste caso, a Cegelec escolheu controladores de alta potência do tipo RFC 470 PN 3TX da Phoenix Contact.

Os controladores remotos de campo trocam permanentemente entre si os estados atuais dos componentes de iluminação subordinados através de uma ligação TCP/IP. Os PLC são acoplados ao sistema de controlo com base na solução de controlo remoto Resy+.

Neste projeto, a Cegelec utiliza a biblioteca 104 Resy, que implementa o protocolo de controlo remoto em conformidade com a IEC 60870-5-104. Assim, é possível implementar o conceito de redundância em todos os níveis.

Quadros de comando com reguladores Lucebit  

Quadros de comando com reguladores Lucebit

Controlo de processo em caso de erro através de controladores redundantes
O objetivo do conceito de redundância descrito reside na obtenção de um elevado nível de segurança contra falhas. Se a ligação de um regulador ao controlador for interrompida, este pode comunicar com o sistema de controlo através de um segundo proxy, e, consequentemente, de um segundo controlador.

Isto requer uma monitorização contínua da ligação dos elementos por parte de ambos os RFC 470 PN 3TX, a qual é efetuada por uma parte dos dados I/O.

Para garantir um controlo fiável da ligação de um sistema de controlo com os dispositivos PROFIBUS, os dispositivos trocam permanentemente dados com os controladores PROFINET superiores. Os estados de cada elemento de uma rede são transmitidos de cada controlador para o outro controlador. Assim, um dos equipamentos funciona como mestre e o outro como escravo. Se o mestre detetar que ocorreu um erro de ligação que não se encontra no escravo, o controlo do processo passa para o outro controlador.

Gerador de emergência  

Gerador de emergência

Gerador de emergência para alimentação contínua
Os componentes de iluminação subdividem-se em quatro grupos principais, que, por sua vez, se dividem em vários segmentos. Nesse sentido, trata-se de reguladores Lucebit com e sem controlo de lâmpada, de sistemas de descarga atmosférica Lucebit e de um sistema de alimentação de emergência.

Na área de sistemas de alimentação de emergência (NEA), os quatro grupos principais têm uma particularidade. Isso inclui um gerador de emergência que é controlado por um PLC autónomo. Assim que a tensão de alimentação não funciona, o gerador de emergência começa a funcionar. Neste caso, a Cegelec optou por um controlador ILC 350 PN da Phoenix Contact.

Resultado

Atualmente, o aeroporto de Frankfurt dispõe de uma pista de descolagem e de uma pista de aterragem, assim como de duas pistas que são utilizadas tanto para descolar como aterrar. No total, todas as seis funções de iluminação são implementadas com base numa solução de redundância contínua da Cegelec e em diferentes componentes da Phoenix Contact. Em combinação com os equipamentos fiáveis, a solução bem pensada contribui para garantir uma operação de voo sem dificuldades no aeroporto de Frankfurt em qualquer momento.

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