Referencje

Ekonomia bez utraty bezpieczeństwa

3/26/2021

System „OnEfficiency.StopStart” firmy Voith to nowoczesne rozwiązanie typu start-stop dla lokomotyw manewrowych z napędem spalinowym, pozwalające znacząco obniżyć zużycie paliwa i emisję CO₂ – nawet o 11 000 l paliwa i 30-ton CO₂ rocznie na jeden pojazd. Kluczowym elementem projektu stała się technologia WAGO, gwarantująca bezpieczeństwo i niezawodność pracy systemu bez ingerencji w fabryczne układy sterowania lokomotywy.

W systemie zastosowano WAGO I/O System 750 XTR, przekaźniki i optoseparatory z serii 788 i 859, które zapewniają galwaniczną separację obwodów, odporność na wibracje, wstrząsy i ekstremalne temperatury (-40°C – +70°C) oraz pełną zgodność z normami kolejowymi (DIN EN 50155, EN 50121-3-2, EN 45545, EN 61373). Kompaktowa, modułowa konstrukcja umożliwia montaż w nieklimatyzowanych szafach sterowniczych, a technologia zacisków sprężynowych gwarantuje trwałe, bezobsługowe połączenia. Dzięki rozwiązaniom WAGO system Voith łączący ekonomię, bezpieczeństwo i zrównoważony rozwój stał się wzorem modernizacji floty kolejowej.

Od lat ściśle i z pełnym zaufaniem współpracujemy z firmą WAGO. Znamy to przedsiębiorstwo, jego produkty i usługi. I wiemy, że możemy na nim polegać”

Jan Bock

engineer for automation technology at Voith

Niewykorzystany potencjał z powodu długotrwałych postojów

„Dwie trzecie czasu to postój i oczekiwanie, jedna trzecia to rzeczywista praca – tak wygląda typowy profil eksploatacji lokomotywy manewrowej z napędem spalinowym” – wyjaśnia Sebastian Günther, inżynier systemów i projektów w firmie Voith. Aby ograniczyć czasu pracy na biegu jałowym, w Voith opracowano własny automatyczny system start-stop. Co go wyróżnia? System „OnEfficiency.StopStart" można zainstalować również w starszych pojazdach szynowych, które są eksploatowane od wielu dekad. W porównaniu z systemami wyłączania silnika innych dostawców, ten system start-stop jest uniwersalny i niezależny od producenta pojazdu szynowego, dlatego może być szeroko stosowany do różnych serii lokomotyw.

Modernizacja bez kompromisów w obszarze bezpieczeństwa

Jednym z najczęstszych pytań naszych klientów jest to, czy nasz system retrofitowy wpływa w jakikolwiek sposób na pojazd lub jego sterowanie” – mówi Günther W przypadku systemu „OnEfficiency.StopStart” ten istotny aspekt bezpieczeństwa został technicznie rozwiązany dzięki modułom interfejsowym WAGO. Po stronie wejściowej sygnały dwustanowe z lokomotywy – przede wszystkim z nastawnika jazdy – za pośrednictwem optoseparatorów są przekazywane do I/O System 750 XTR. Sygnały analogowe, takie jak prędkość obrotowa silnika i temperatura płynu chłodzącego, są podłączone bezpośrednio przez wejścia różnicowe. Na wyjściach systemu automatyki, również dostarczonego przez WAGO, przekaźniki przerywają obwody zasilania silnika w celu jego wyłączenia.

Stała separacja galwaniczna obwodów sterujących i wyjściowych skutecznie zapobiega jakiejkolwiek ingerencji w istniejące systemy pojazdu. „W ten sposób nie ingerujemy w funkcje bezpieczeństwa, nasze rozwiązanie działa autonomicznie. Nawet w przypadku awarii nie miałoby to wpływu na funkcjonowanie i niezawodność lokomotywy” – podkreśla Jan Bock, odpowiedzialny za automatykę w firmie Voith.

Naszym rozwiązaniem wypełniamy lukę na rynku i jednocześnie wnosimy realny wkład w ochronę klimatu

Sebastian Günther, system and project engineer at Voith

Niezawodna technologia WAGO – stworzona z myślą o kolei

To nie przypadek, że przekaźniki i optoseparatory WAGO z serii 788 i 859 znalazły się w kompaktowej szafie sterowniczej automatycznego systemu start-stop „OnEfficiency.StopStart” firmy Voith. Te komponenty idealnie wpisują się w wymagające środowisko kolejowe, spełniając rygorystyczne branżowe normy, takie jak DIN EN 50155, EN 50121-3-2, EN 45545 czy EN 61373. To standardy, które wykraczają daleko poza typowe wymagania przemysłowe. Dzięki sprawdzonej technice połączeń sprężynowych, produkty WAGO bez trudu radzą sobie z silnymi wibracjami, drganiami i wstrząsami – które w transporcie szynowym są codziennością.

Oprócz obciążeń mechanicznych, istotnym czynnikiem jest również temperatura otoczenia – zwłaszcza w nieklimatyzowanych szafach sterowniczych, używanych w systemie „OnEfficiency.StopStart” firmy Voith. Szeroki zakres temperatur pracy od -40°C do +70°C sprawia, że przekaźniki i optoseparatory WAGO doskonale sprawdzają się nawet w nieklimatyzowanych szafach sterowniczych, i nie ma potrzeby dodatkowego ich chłodzenia czy ogrzewania. „Od lat współpracujemy z WAGO i wiemy, że możemy liczyć na najwyższą jakość, niezawodność i profesjonalne wsparcie. To partner, któremu ufamy” – podkreśla Jan Bock, ekspert ds. automatyki w firmie Voith.

Optymalna równowaga między oszczędnością a ochroną lokomotywy

Firma Voith może się pochwalić ponad dziesięcioletnim doświadczeniem w zakresie automatyki systemów start-stop. „Przy projektowaniu systemu „OnEfficiency.StopStart” postawiliśmy sobie ambitny cel: stworzyć rozwiązanie, które nie tylko zwiększy efektywność, ale jednocześnie zadba o trwałość i bezpieczeństwo lokomotywy" – mówią zgodnie Günther i Bock.

Efekt? Przemyślana logika działania, która zapewnia idealną równowagę między oszczędnością paliwa a ochroną pojazdu. Gdy spełnione są wszystkie warunki do wyłączenia silnika i nie przewiduje się w najbliższym czasie zapotrzebowania na moc, system uruchamia kontrolowany proces: najpierw następuje konfigurowalny czas oczekiwania, po którym maszynista otrzymuje sygnał za pomocą migającego przycisku w kabinie. Czas trwania tego sygnału można dostosować indywidualnie. Maszynista może wtedy świadomie zrezygnować z funkcji automatycznego wyłączenia silnika – na przykład wiedząc, że zaraz ruszy dalej – lub po prostu nie reagować, a silnik zostanie wyłączony automatycznie.

Od lat ściśle i z pełnym zaufaniem współpracujemy z firmą WAGO. Znamy to przedsiębiorstwo, jego produkty i usługi. Wiemy, że możemy na nim polegać

Jan Bock

engineer for automation technology at Voith

Oszczędność, która robi różnicę: przestoje krótsze o 720 godzin – 20 000 Euro więcej w budżecie

System „OnEfficiency.StopStart” firmy Voith to nie tylko automatyka – to inteligentna technologia, która realnie zmienia sposób pracy lokomotyw manewrowych. Dzięki wielopoziomowej logice działania system chroni silnik i przekładnię przed zbędnym zużyciem, eliminując niepotrzebne wyłączenia, zimne starty i głębokie rozładowania akumulatora. Lokomotywa pozostaje w pełnej gotowości – nawet w trybie stop – a przy sterowaniu radiowym może ruszyć ponownie już po 3–5 sekundach.

Efekty? Imponujące. To komfort i efektywność w jednym. Przy założeniu, że czas postoju typowej lokomotywy manewrowej wynosi 60% – a w praktyce jest to często więcej – system pozwala zaoszczędzić rocznie aż 720 godzin pracy silnika. To przekłada się na 11 000 litrów mniej zużytego oleju napędowego, a tym samym około 20 000 euro oszczędności na paliwie i serwisie oraz 30 ton mniej emisji CO₂. Dzięki tym wynikom inwestycja w system „OnEfficiency.StopStart“ zwraca się średnio w niecałe dwa lata. „Wypełniamy lukę rynkową i jednocześnie realnie wspieramy ochronę klimatu” – podkreśla Günther. – „Na drodze do bardziej efektywnej lokomotywy manewrowej WAGO jest dla nas niezawodnym partnerem. Ich produkty i usługi wyraźnie pokazują, że firma od dekad jest głęboko zakorzeniona w branży kolejowej”.

Tekst: Kilian Fröhlich, WAGO

Wywiad

„To nie miał być jedynie prosty system wyłączania silnika!"

To, co w samochodach stało się już normą, teraz rewolucjonizuje kolej. Po trzech latach intensywnych prac rozwojowych firma technologiczna Voith prezentuje swoje rozwiązanie „OnEfficiency.StopStart” zaprojektowane do lokomotyw manewrowych. To nie tylko automatyczne wyłączanie silnika, ale inteligentne zarządzanie energią i flotą. Sercem tego rozwiązania jest WAGO I/O System 750 XTR. O kulisach projektu, wyzwaniach i wymaganiach technicznych opowiada Sebastian Günther, inżynier systemów i projektów w firmie Voith.

W nowoczesnych samochodach wyłączanie silnika na czerwonym świetle to już standard. A na torach? Tu technologia dopiero zaczyna pisać nowy rozdział.

Duża część kolejowej floty spalinowej w Niemczech to pojazdy z poprzedniej epoki – często sprzed lat 90., kiedy o systemach stop-start nikt jeszcze nie słyszał. Jak wiadomo, w branży kolejowej liczy się niezawodność – każda lokomotywa musi być gotowa do działania w każdej chwili. Obawy wielu operatorów, że częste wyłączanie i ponowne uruchamianie silnika mogą doprowadzić do jego uszkodzenia, były więc zrozumiałe. Dlatego Voith stworzył system, który inteligentnie monitoruje kluczowe parametry i zapobiega niepożądanym cyklom pracy silnika.

To chyba wdzięczny rynek dla systemu "OnEfficiency.StopStart"?

Zdecydowanie! System „OnEfficiency.StopStart” ma dwie zasadnicze zalety: łączy innowacyjność z praktycznością. Można go zainstalować w starszych lokomotywach z napędem spalinowym, które służą już od dziesięcioleci i najlepsze lata mają za sobą. Co więcej, ta technologia działa niezależnie od producenta pojazdu – pełna elastyczność, bez kompromisów.

Wymagania są rzeczywiście skomplikowane i stanowią niemałe wyzwanie. Nic dziwnego, że nasz wybór szybko padł na WAGO I/O System 750 XTR.

Jakie wymagania stawia system stop-start przed technologią automatyzacji?

Wymagania są rzeczywiście skomplikowane i stanowią niemałe wyzwanie. Poza koniecznością zapewnienia pełnej separacji sygnałów, którą realizujemy za pomocą przekaźników i optoseparatorów WAGO, kluczowe jest spełnienie wszystkich obowiązujących norm kolejowych. Już to znacznie ogranicza wybór. Ponadto zastosowana przez nas szafa sterownicza jest niewielka i nieklimatyzowana, dlatego automatyka musi być wyjątkowo kompaktowa i odporna na skrajne wahania temperatury. Zależało nam również na modułowej konstrukcji, która pozwala łatwo dostosować system do różnych typów lokomotyw. W efekcie nasz wybór szybko padł na WAGO I/O System 750 XTR.

Jakie funkcje pełni WAGO I/O System 750 XTR w Państwa rozwiązaniu?

Mówiąc krótko: odpowiada za pełną automatykę sterowania systemem stop-start. Wszystkie sygnały analogowe i dwustanowe, które trafiają do naszej szafy sterowniczej i z niej wychodzą, są przetwarzane przez moduły systemu WAGO I/O 750 XTR. Należą do nich m.in. sygnał prędkości obrotowej silnika (0 ... 10 V), ciśnienie w układzie hamulcowym oraz temperatura cieczy chłodzącej (4 ... 20 mA). Przetwarzaniem danych zajmuje się sterownik CANopen 750-838. W środowisku CODESYS V2.3 wygodnie zbudowaliśmy bloki funkcyjne, które precyzyjnie i niezawodnie definiują wszystkie warunki wyłączenia silnika.

Nad systemem „OnEfficiency.StopStart” pracowali Państwo przez około trzy lata. Jakie były największe wyzwania?

Nie chodziło o stworzenie jedynie prostego mechanizmu wyłączania silnika – to zrobilibyśmy przecież znacznie wcześniej. Naszym celem było rozwiązanie, które wnosi realną wartość dodaną, wykraczającą poza samą funkcję zatrzymywania. Na życzenie nasz system generuje szczegółowe raporty oszczędności, opracowane na podstawie zebranych danych eksploatacyjnych. Operatorzy floty widzą w nich nie tylko moment wyłączenia i wyłączenia silnika, ale także bardzo szczegółowe powody takiego stanu rzeczy, lub powody, dla których do tego nie doszło. Dzięki temu można nieustannie optymalizować czas pracy na biegu jałowym, a także jednym kliknięciem monitorować stan techniczny pojazdów. Sercem całego rozwiązania jest WAGO I/O System 750 XTR.

Bardzo dziękujemy za ciekawą rozmowę!

WAGO ELWAG sp. z o.o.

Centrala Spółki

+48713602970

wago.elwag@wago.com