Taal selecteren
Op deze pagina:
Interview

Referentie 6 augustus 2021
Vrij van interferentie met de efficiënte rangeerlocomotief

Zonder dieselaangedreven rangeerlocomotieven loopt er in het Duitse goederenverkeer zo goed als niets. Om de hoge nullasttijden van regelmatig meer dan 60 procent terug te dringen, heeft het technologieconcern Voith een uitgekiend automatisch Stop/Start-systeem ontwikkeld. Het bijzondere hierbij is dat "OnEfficiency.StopStart" achteraf geïnstalleerd en onafhankelijk van de fabrikant aan verschillende series aangepast kan worden. Fleet-exploitanten besparen zo op jaarbasis gemiddeld 11.000 liter brandstof en stoten 30 ton minder CO2 uit – en dat is per voertuig De afwezigheid van interferentie met veiligheidsfuncties en dus de bescherming van de locomotieven wordt technisch opgelost door middel van relais- en optocouplermodules van WAGO.

Wie zich een rijdende trein voorstelt, zal er waarschijnlijk ook een bovenleiding bij zien. Want overal waar rails zijn gelegd, bepalen bovenleidinginstallaties het landschapsbeeld – zou men denken. Dat is echter niet helemaal zo: slechts 60 procent van het Duitse spoorwegnet is geëlektrificeerd, om nog maar te zwijgen van het goederenvervoer. Met name in de meestal bovenleidingloze rangeerstations staat de verbrandingsmotor nog steeds hoog aangeschreven.

Vergroten van de efficiëntie in het goederenverkeer – met interface-elektronica en automatiseringstechniek van WAGO:

  • Relais- en optocouplermodules verhinderen interferentie met veiligheidsfuncties.

     

     

  • Compacte, modulaire oplossing voor schakelkasten zonder klimatisatie

  • De normenconforme techniek is bestand tegen mechanische belastingen en barre omgevingstemperaturen.

     

Wij werken al enkele jaren nauw en in vertrouwen samen met WAGO en wij kennen het bedrijf, zijn producten en services. En we weten dat we erop kunnen vertrouwen.

Jan Bock, ingenieur voor de automatiseringstechniek bij Voith

Hoge nullast door lange stand- en wachttijden

"Twee derde stand- en wachttijden, een derde bedrijf – dat is het gangbare gebruiksprofiel van een dieselaangedreven rangeerlocomotief" aldus Sebastian Günther, systeem- en projectingenieur bij Voith. Om de hoge nullasttijden terug te dringen, heeft Voith een eigen automatisch Stop/Start-systeem ontwikkeld. En wat bijzonder is: OnEfficiency.StopStart kan achteraf worden geïnstalleerd en is daarom interessant voor alle railvoertuigen die al vele decennia in gebruik zijn. In vergelijking met de eigen motoruitschakelingen van andere leveranciers is dit Stop/Start-systeem fabrikantonafhankelijk en in grote mate aan vele verschillende series aanpasbaar.

"OnEfficiency.StopStart" wordt reeds in meerdere van onze locomotieven toegepast. Het systeem is bijvoorbeeld geïnstalleerd in de locomotieven van Ruhrtalbahn (G1206), ETF (G1206) en Northrail (G1206).

Bron: RTB Cargo®

Retrofitoplossing zonder interferentie

"Een vraag die bij onze klanten centraal staat, is in welke mate onze retrofitoplossing interfereert met het voertuig of met de voertuigbesturing", vertelt Günther. Bij "OnEfficiency.StopStart" wordt dit belangrijke veiligheidsaspect technisch opgelost met interface-elektronica van WAGO. Aan ingangszijde worden de geregistreerde digitale signalen van de locomotief – eerst en vooral die van de rijschakelaar – via optocouplermodules naar het I/O SYSTEM 750 XTR gevoerd. Analoge signalen zoals het motortoerental en de koelwatertemperatuur zijn rechtstreeks via de differentiaalingangen verbonden. Op de uitgangen van de automatisering, die eveneens van WAGO afkomstig is, onderbreken opnieuw relaismodules de beschikbare leidingpaden voor de motoruitschakeling.
De ononderbroken galvanische scheiding van regel- en belastingscircuits voorkomt op betrouwbare wijze elke interferentie met de bestaande voertuigsystemen. "Zo verhinderen we interferentie met veiligheidsfuncties - onze oplossing werkt autonoom. Zelfs een stroomonderbreking zou geen effect hebben op de werking en de beschikbaarheid van de locomotief", benadrukt Jan Bock, bij Voith werkzaam als ingenieur automatiseringstechniek.

Het WAGO I/O SYSTEM 750 XTR vormt de kern voor de continue evaluatie en verhoging van de efficiëntie, en zorgt ervoor dat het Stop/Start-systeem "OnEfficiency.StopStart" van Voith veel meer biedt dan een gewone motoruitschakeling voor locomotieven.

Bron: Voith Group

Wij vullen met onze oplossing een lacune in de markt en leveren tegelijk een bijdrage aan de bescherming van het klimaat.

Sebastian Günther, systeem- en projectingenieur bij Voith

Relais- en optocouplermodules volgens de eisen van de spoorwegsector

Dat relais- en optocouplermodules van de series 788 en 859 van WAGO in de compacte schakelkast van het uitrustbare automatische Stop/Start-systeem "OnEfficiency.StopStart" van Voith zijn terechtgekomen, heeft ook meerdere redenen. Het belangrijkste is dat interfacecomponenten van WAGO voldoen aan de strenge eisen van de spoorwegsector, welke onder andere zijn beschreven in DIN EN 50155, DIN EN 50121-3-2, DIN EN 45545 en DIN EN 61373, en die de gebruikelijke eisen van de industrie overtreffen. Trillingen, schommelingen en schokken zijn schering en inslag bij spoorwegtoepassingen – voor WAGO producten vormen ze door de beproefde veeraansluittechniek evenwel geen probleem.
Behalve de mechanische belastingen is ook de omgevingstemperatuur een kritische factor, met name in schakelkasten zonder klimatisatie zoals bij het automatische Stop/Start-systeem van Voith. Met een toegestaan temperatuurbereik van -40 °C tot +70 °C zijn relais- en optocouplermodules van WAGO ook zonder extra koeling en verwarming veelzijdig inzetbaar. Wij werken al enkele jaren nauw en in vertrouwen samen met WAGO en wij kennen het bedrijf, zijn producten en services. En we weten dat we erop kunnen vertrouwen", zegt technisch expert Bock lovend.

Balans tussen besparing en bescherming van de locomotief

De ervaringen van Voith met automatische Stop/Start-systemen gaan meer dan tien jaar terug. "Bij het ontwikkelen van "OnEfficiency.StopStart" wilden we niet lichtzinnig een of andere eenvoudige logica ontwikkelen. We hebben heel goed nagedacht over de degelijkheid in de praktijk, de efficiëntie en het duurzame bedrijf", zeggen Günther en Bock eensluidend.
Het doel was de perfecte balans tussen besparing en bescherming van de locomotief, wat uiteindelijk in een uitgekiend werkingsprincipe werd gerealiseerd: als alle uitschakelvoorwaarden zijn vervuld, en hiermee gegarandeerd is dat er niet spoedig een prestatie-eis wordt gesteld, start in eerste instantie een verplichte wachttijd. Na verstrijken van deze vrij in te stellen tijd, gaat er in de cabine van de machinist een verlichte drukknop branden. Hoe lang de knop knippert en de waarschuwing dus duurt, kunt u eveneens individueel instellen. De machinist kan nu het automatische uitschakelsysteem handmatig onderdrukken, bijvoorbeeld omdat hij weet dat er meteen verder wordt gereden. Als hij niet reageert, valt de motor uit.

Stoppen of doorrijden? Via knipperend verlichte drukknoppen wordt de machinist in de cabine geïnformeerd, zodat hij een beslising kan nemen: het automatisch uitschakelsysteem handmatig onderdrukken, bijvoorbeeld omdat hij weet dat er meteen verder wordt gereden, of gewoon niet reageren en de motor schakelt meteen uit.

Bron: Voith Group

Wij werken al enkele jaren nauw en in vertrouwen samen met WAGO en wij kennen het bedrijf, zijn producten en services. En we weten dat we erop kunnen vertrouwen.

Jan Bock, ingenieur voor de automatiseringstechniek bij Voith

720 uren minder nullast, 20.000 euro minder kosten

"Het meertrapse werkingsprincipe van "OnEfficiency.StopStart" vermijdt onnodige belasting van de dieselmotor en de transmissie", verzekert Sebastian Günther. Dit wil zeggen dat kortstondige uitschakelingen en een hieruit resulterend intermitterend bedrijf net zo worden vermeden als koude starts en diepontladingen van de accu. In de stopmodus blijven voertuig en hulpaggregaten stand-by – zelfs bij draadloze afstandsbediening komt de locomotief binnen drie tot vijf seconden opnieuw op gang.

De positieve effecten van het automatische Start/Stop-systeem op de omgeving en de bedrijfskosten zijn echter opmerkelijk. Reeds bij een voorzichtige schatting van 60 procent stand- en wachttijden van een gangbare rangeerlocomotief – in de praktijk zijn het er in principe aanzienlijk meer – resulteert dit per jaar in 720 uren minder nullastbedrijf. En dit laat zich voelen in de rond 11.000 liter minder diesel, ongeveer 20.000 euro minder brandstof- en onderhoudskosten evenals 30.000 kilogram minder CO2-uitstoot. Met deze waarden is "OnEfficiency.StopStart" voor de exploitanten gemiddeld in minder dan twee jaar terugverdiend. "Wij vullen met onze oplossing een lacune in de markt en leveren tegelijk een bijdrage aan de bescherming van het klimaat", verklaart machinebouwingenieur Günther tot slot: "Op de weg naar een efficiëntere rangeerlocomotief is WAGO een echte partner. Aan de producten en de services merkt men meteen dat het bedrijf al decennialang in de spoorwegindustrie is verankerd."

Tekst: Kilian Fröhlich, WAGO

Naast de mechanische belastingen is ook de omgevingstemperatuur een kritische factor. Met een toegestaan temperatuurbereik van -40 °C tot +70 °C zijn relais- en optocouplermodules van WAGO ook zonder extra koeling en verwarming veelzijdig inzetbaar.

Bron: Voith Group

Interview

"Wij wensen niet louter een eenvoudige motoruitschakeling te ontwikkelen!"

Een automatisch Stop/Start-systeem maakt bij auto's inmiddels deel uit van het standaardpakket. Na drie jaar ontwikkelingswerk schopt het technologiebedrijf Voith het met zijn "OnEfficiency.StopStart" nu ook tot in rangeerlocomotieven – met meerwaarde voor het fleetmanagement. De kern van de oplossing: het WAGO I/O SYSTEM 750 XTR. Sebastian Günther, systeem- en projectingenieur bij Voith, spreekt over achtergronden, uitdagingen en technische vereisten.

Mijnheer Günther, bij moderne auto's is het inmiddels standaard dat de motor aan het rode licht uitschakelt. Waarom hebben automatische Stop/Start-systemen nog geen ingang gevonden in de spoorwegindustrie.

In eerste instantie is dit te wijten aan het feit dat een niet onaanzienlijk deel van de dieselvloot op de Duitse spoorwegen zeer oud is en zich in een ontwikkelingsstadium van ver vóór de jaren negentig bevindt. Vroeger was dergelijke techniek niet zo toegankelijk. Bovendien gaat in het spoorwegwezen de bedrijfsgereedheid van de locomotieven boven alles. Veel exploitanten zijn mogelijk bezorgd dat een automatisch Start/Stop-systeem ertoe leidt dat de dieselmotor constant uitschakelt en vervolgens weer inschakelt – en dat dit tot beschadigingen zou kunnen leiden. Precies dit gedrag kunnen wij met ons systeem verhinderen door een hele reeks parameters te bewaken.

De markt is "OnEfficiency.StopStart" dus gunstig gezind?

In elk geval! Ons automatische Stop/Start-systeem heeft twee essentiële voordelen: enerzijds is een retrofit ervan mogelijk, en is het dus interessant voor alle dieselaangedreven rangeerlocomotieven, die al vele jaren en decennia onderweg zijn. Anderzijds kunt u "OnEfficiency.StopStart" fabrikantonafhankelijk gebruiken.

Er worden inderdaad talrijke eisen gesteld – wat het uitdagend maakt. Onze keuze viel [...] al heel snel op het WAGO I/O SYSTEM 750 XTR.

Welke eisen stelt uw automatisch Start/Stop-systeem aan de automatiseringstechniek?

Er worden inderdaad talrijke eisen gesteld – wat het uitdagend maakt. Niet alleen moet een I/O-systeem interferentievrij zijn, wat we door middel van relais- en optocouplermodules van WAGO realiseren, het moet in eerste instantie aan alle geldende spoorwegnormen voldoen. Anders gaat het niet. Alleen wordt zo de keuze aanzienlijk ingeperkt. Bovendien is de schakelkast die wij gebruiken, klein en niet geklimatiseerd. De automatisering moet daarom erg compact zijn en bestand zijn tegen sterke temperatuurschommelingen. Bovendien was het voor ons belangrijk om een modulaire structuur te hebben, zodat we onze oplossing zonder problemen aan verschillende types locomotieven konden aanpassen. Onze keuze viel dan al heel snel op het WAGO I/O SYSTEM 750 XTR.

En welke taken neemt het WAGO I/O SYSTEM 750 XTR uiteindelijk op zich?

Kortweg: de volledige besturing van het automatische Start/Stop-systeem. Alle analoge en digitale signalen die in onze schakelkast in- en uitgaan, verlopen via de modules van het WAGO I/O SYSTEM 750 XTR. Hiertoe behoren onder andere het motortoerental met 0 … 10 V evenals de remdruk en de koelwatertemperatuur met 4 … 20 mA. De CANopen-controller 750-838 neemt de gegevensverwerking over. In CODESYS V2.3 hebben we hiervoor met functiebouwstenen alle noodzakelijke uitschakelvoorwaarden erg comfortabel weergegeven.

U hebt ongeveer drie jaar besteed aan het ontwikkelen en optimaliseren van "OnEfficiency.StopStart". Welke bijzondere eisen werden hierbij gesteld?

Wij wensen niet louter een eenvoudige motoruitschakeling te ontwikkelen - dat hadden we ongetwijfeld heel wat sneller gekund. In plaats hiervan willen we een meerwaarde bieden die de eigenlijke Stop/Start-functie overschrijdt. Desgewenst genereert ons systeem op basis van de geregistreerde bedrijfsgegevens specifiek opgestelde besparingsrapporten. Exploitanten van vloten zien hierin bijvoorbeeld niet alleen wanneer de motor werd uit- en opnieuw ingeschakeld, maar heel gedetailleerd waarom dit is gebeurd – of om welke reden het uit- en inschakelen niet is gebeurd. Zo kunt u enerzijds de nullasttijden continu blijven optimaliseren en anderzijds met een druk op de knop de technische status van de voertuigen bewaken. Kern van deze oplossing is eveneens het WAGO I/O SYSTEM 750 XTR.

Meneer Günther, hartelijk dank voor dit gesprek!

Spoorwegtechniek

Onderhoudsvrije verbindingen voor vervoer over korte en lange afstanden hebben wij met de veerklemtechniek mogelijk gemaakt. Nu bieden wij nog meer uitgebreide oplossingen.

MM-31018 key visuals Industrie sectors_bahn_2000x1125.jpg