法兰克福机场照明系统的冗余控制 保障起降安全

发布时间:2013-08-13

为了保证飞机能够安全起飞与着陆,照明系统必须进行持续控制和监控。因此,法兰克福机场集团将这个任务委托给了Cegelec Deutschland GmbH公司。根据远程控制标准IEC 60870-5-104,数据通过机场总线DP现场总线系统进行传输。

无论是在白天还是晚上,尤其是在夜晚,整个机场从空中看起来就像是一个通体被点亮的大城市。而那些最容易看到的灯光则是跑道的照明系统。然而,乘客和游客们很少会想到为了保证灯光的可控和持续供电,需要各种复杂的程序才能实现。

冗余控制系统

德国机场运营商必须遵守德国当局在各方面严格的规章制度。Cegelec公司向法兰克福机场提出了一个建议:整个机场照明由一个冗余控制系统进行控制。根据远程控制协议IEC60870-5-104,这个控制系统完成了持续冗余理念的第一阶段。机场跑道照明部件选用了Siemens、Induperm、Lucebit等不同品牌,这意味着机场总线DP现场总线系统必须用于数据传输。在机场总线设备与控制器的连接中,Cegelec公司选用菲尼克斯电气产品——FL NP PND-4TX PB Profinet(工业以太网)IO代理服务器。

法兰克福机场跑道的持续照明确保飞机起降安全
法兰克福机场跑道的持续照明确保飞机起降安全

在机场总线DP系统中,此代理服务器是Lucebit部件的一级主机,同时也是高层控制器的Profinet IO 设备。Lucebit设备的特征是每一个设备代表两台现场总线设备。这意味着可以通过两台不同现场总线主机连接两个现场总线控制器。因此,每个控制器都有一个独立的底层网络,并使用相同的终止设备。

Resy+远程控制解决方案连接控制器和控制系统

持续冗余理念的下一阶段由两个Profinet控制器组成。Cegelec公司选择的是菲尼克斯电气产品RFC 470 PN 3TX高效能控制器。远程现场控制器通过TCP/IP连接,将当前状态下的底层照明部件信息进行相互交换。Resy+远程控制解决方案作为连接PLC到控制系统的基础,包括多种功能模块,使得在一个控制器上即可执行额外功能和协议。这个项目使用Resy 104程序库,它根据IEC60870-5-104执行远程控制协议。这意味着各级功能都进行了冗余设计。

备有两台RFC470PN 3TX控制器的冗余控制理念 ——控制系统的基石
备有两台RFC470PN 3TX控制器的冗余控制理念 ——控制系统的基石

高容错率下的控制器组合

冗余理念的目标是实现容错率最大化,这意味着如果一个控制器和另一个控制器之间的连接遭到中断,它能够通过第二个代理服务器和控制系统进行通信。这需要对两个RFC470 PN 3TX控制器的设备连接都进行持续监控,这由部分输入/输出数据执行。为了确保对控制系统和现场总线设备连接的可靠监控,这两个RFC470 PN 3TX控制器和高层Profinet控制器长期交换数据。如果其中有一台设备的数据变为0,系统就检查出一个连接故障。这个网络的每一个设备的状态都可在每一个控制器之间进行传输。

有一台设备为主机,其他的则作为下位机。如果主机检测到一个连接故障的发生,而在下位机中未显示,另一台控制器将接替其进行工作。

加强安全型应急电力系统

整个照明系统分为四个主要的部分,包括:带有和不带有照明灯控制的Lucebit控制器两个、Lucebit照明系统以及一个应急电力系统。在四个系统中需要特别注意的是应急电力系统,其中包括一个应急发电机,它是由一个独立操作的PLC进行控制。一旦供应电压出现故障,应急发电机立刻工作。Cegelec公司在此选用的控制器是菲尼克斯电气产品ILC350 PN。 

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