Das Bahnunternehmen Heathrow Express betreibt eine Hochgeschwindigkeitsbahnverbindung zwischen dem Flughafen Heathrow und der Bahnstation Paddington in London. Auf dieser Strecke befördern täglich 150 Züge durchschnittlich 16.000 Fahrgäste. Als die bestehende Steuerungsinfrastruktur unter Veralterung, lückenhaftem Support und inakzeptabler Ausfallsicherheit zu leiden begann, entschied sich Heathrow Express für Technologie von Rockwell Automation. Diese Technologie hatte zuvor Firstco, ein auf Steuerungen und Kommunikationssysteme spezialisiertes, technisches Beratungsunternehmen, spezifiziert.

Die Kriterien für die als Ersatz gedachte Steuerungslösung wurden von Anfang an festgelegt. Keith Harding, Operations Director bei Heathrow Express, erklärt dazu: „Heathrow Express ist ein dynamisches Netzwerk, das einen der verkehrsreichsten Flughäfen der Welt mit einer der belebtesten Hauptstädte der Welt verbindet. Wir benötigten eine skalierbare Lösung, um die Daten aus unseren Sicherheits-, Schutz- und anderen Überwachungssubsystemen zu verwalten und diese Systeme zu steuern. Darüber hinaus bestand Bedarf nach kontinuierlicher Flexibilität, damit wir uns auch in Zukunft weiterentwickeln und anpassen können.“

Bill Martin, Director bei Firstco, meint dazu: „Die Steuerungslösung musste eine Reihe von Facetten bieten, so u. a. CCTV, PA, Belüftung, Sicherheitsszenarien, Beleuchtung und Informationstafeln, die ihre Daten an die zentrale Steuerwarte rückmelden. Die offenen und skalierbaren Elemente der Spezifikation ließen den Einsatz von herstellerspezifischen „Black Box“-Lösungen, wie sie in der Bahnindustrie weit verbreitet sind, sofort vergessen. Stattdessen entschieden wir, dass ein offenes, standardmäßiges System die am besten geeignete Lösung wäre, und begannen damit, uns nach möglichen Lieferanten umzusehen.“

SCADA-Lösung von Rockwell am besten geeignet

Firstco empfahl den kompletten Austausch der aktuellen, maßgeschneiderten/geschlossenen SCADA-Lösung. Genauere Untersuchungen ließen Firstco schließlich zu der Ansicht kommen, dass eine SCADA-Lösung,

Auf der Hochgeschwindigkeitsbahnverbindung zwischen dem Flughafen Heathrow und der Bahnstation Paddington in London verkehren täglich 150 Züge, die durchschnittlich 16.000 Fahrgäste befördern.

Auf der Hochgeschwindigkeitsbahnverbindung zwischen dem Flughafen Heathrow und...

basierend auf RSView 32 von Rockwell Software, besonders geeignet wäre.

Es zeigte sich schon sehr bald, dass im Projekt ein deutlicher Bedarf nach Skalierbarkeit bestand, als Firstco den Auftrag erhielt, die Steuerungs- und Kommunikationsinfrastruktur für die Erweiterung der Bahnstation in Terminal 5 zu entwickeln. Das bestehende SPS-Netzwerk nutzte zur Überwachung der Versorgungseinrichtungen die SPS der Serie SLC von Allen-Bradley. Firstco konnte die Schnittstellen zu anderen Systemen gegen eine Rockwell Automation-Schnittstelle ersetzen, die es der Infrastruktur ermöglichte, mit allen Subsystemen zu kommunizieren, wodurch die Abhängigkeit von der „Black Box“-Lösung entfiel.

Die vollständige SCADA-Lösung für Station und Tunnel von T5 basiert auf den programmierbaren Automatisierungssteuerungen (PAC) der Serie ControlLogix von Allen-Bradley und umfasst sechs Subsysteme: Brandschutzüberwachung, Tunnelbelüftung (gemäß SIL2), Lautsprecheranlage, Zuganzeigen, CCTV und die Versorgungseinrichtungen, inkl. aller Geräte, Störungen, Türen und Zugangssteuerung.

SIL2-Anforderungen erfüllt

„Das PAC-Netzwerk nutzt mehr als 10 km redundante Verkabelung aus Kupfer und Glasfaser, um 23 ControlLogix-Steuerungen an ein ControlNet-Netzwerk anzuschließen. 18 der programmierbaren Automatisierungssteuerungen sind als

Zusätzlich zu den festverdrahteten Eingängen verfügt das System auch über sieben unterschiedliche Protokollschnittstellen, die den Mitarbeitern im Steuerungsraum eine nahtlose Steuerung der verschiedenen Drittanbietersysteme erlauben.

Zusätzlich zu den festverdrahteten Eingängen verfügt das System auch über...

vollständig redundante Hot-Standby-Paare konfiguriert und erfüllen SIL2“, erklärt Bill Martin.

„Die programmierbaren Automatisierungssteuerungen sind mit 49 speziell angefertigten, dezentralen E/A-Bedienpulten vernetzt, über die ca. 2.400 digitale und analoge E/A-Punkte angeschlossen sind“, fährt er fort. „Zusätzlich zu den fest verdrahteten Eingängen verfügt das System auch über sieben unterschiedliche Protokollschnittstellen, die den Mitarbeitern im Steuerungsraum eine nahtlose Steuerung der verschiedenen Drittanbietersysteme erlauben.“

Ein redundantes Server/Client RSView 32 SCADA-System stellt eine vollständig integrierte Benutzeroberfläche bereit, Die zusätzliche Steuerung und Überwachung der neuen T5-Systeme wurde in die bestehenden, grafischen Benutzeroberflächen integriert, um sicherzustellen, dass das gesamte Netzwerk, das nun 59 PAC umfasst, für die Bediener wie ein einziges, integriertes System aussieht und auch so arbeitet. „Wir haben ein standardmäßiges SCADA-System verwendet, weil es wartungsfreundlich und leicht zu modifizieren ist“, erläutert Bill Martin weiter. „Mehr noch, denn Wartung und Modifizierung können auch von Dritten durchgeführt werden – ganz im Gegensatz zu „Black Box“-Lösungen, bei denen Sie oftmals an den ursprünglichen Lieferanten gebunden sind. Wir haben damit praktisch das „Black Box“-Monopol aufgehoben.“

Mitarbeiter in das Upgrade-Projekt einbezogen

„Als T5 kam – mit derselben Aufgabenstellung wie das ursprüngliche Upgrade – haben wir zusammen mit Rockwell Automation sehr hart gearbeitet, um ein System zur Verfügung zu stellen, dass den Vorstellungen der Mitarbeiter bei Heathrow Express entspricht und auf das sie stolz sind“, so Bill Martin und er führt weiter aus: „Die Mitarbeiter waren eng in das Upgrade-Projekt einbezogen und ihr Kommentar lautete schlicht: „Bitte mehr davon.“ Der größte Unterschied zwischen T5 und dem ursprünglichen System war die Forderung nach einer SIL2-Lösung zur Tunnelbelüftung. Doch hier waren wir in einer guten Position, da Rockwell Automation in der Lage war, SIL2-fähige Geräte und Anlagen zu liefern. Tatsächlich glauben wir, dass unser Netzwerk mit mehr als 60 redundanten ControlLogix-Automatisierungssteuerungen nun wahrscheinlich weltweit eines der größten SPS-Netzwerke nach SIL2 ist.“

Da alle Steuerungssysteme in einer einzigen EtherNet/IP- und ControlNet-Architektur untergebracht sind, besteht nun ein hoher Grad an Integration zwischen den Subsystemen. Das bedeutet, dass sie die relativen Zustände der jeweils anderen Systeme erfassen und den Steuerungen schnellere Reaktionen auf Probleme bieten – was angesichts des Bedarfs der Station nach einem „sechs Minuten/keine Aktion“-Evakuierungsprotokoll besonders wichtig ist. Die Sicherheitssysteme sind ebenfalls in CCTV integriert, und die Ankunftspläne sind eng mit den Aufzugsteuerungen verknüpft, sodass die Aufzüge bei Ankunft der Züge bereits auf der richtigen Ebene warten.

Alle Ziele erreicht

Das Upgrade (seit 2003) und die nachfolgende T5-Erweiterung (seit 2008) haben alle Ziele hinsichtlich Zuverlässigkeit und Wartbarkeit erfüllt. Keith Harding hierzu: „In den letzten Jahren haben wir eine Zuverlässigkeit von 99 % bei allen Systemen festgestellt, was teilweise auf die Verlässlichkeit und Zuverlässigkeit der über Firstco von Rockwell Automation gelieferten Infrastruktur zurückzuführen ist. Die Öffnung von T5 hat zu einer Verkehrszunahme von ca. 14 % geführt und die höchste Zuverlässigkeitsrate erreicht – völlig unabhängig von den allseits bekannten Kinderkrankheiten.“

Auf der Hochgeschwindigkeitsbahnverbindung zwischen dem Flughafen Heathrow und der Bahnstation Paddington in London verkehren täglich 150 Züge, die durchschnittlich 16.000 Fahrgäste befördern.

Zusätzlich zu den festverdrahteten Eingängen verfügt das System auch über sieben unterschiedliche Protokollschnittstellen, die den Mitarbeitern im Steuerungsraum eine nahtlose Steuerung der verschiedenen Drittanbietersysteme erlauben.