SIMATIC-baseret sikringsanlæg SICAS S5 - Siemens

SIMATIC-baseret
sikringsanlæg SICAS S5
Kort generel funktionsbeskrivelse
Mobility
1

Sikringsanlægget SICAS S5 er et elektronisk sikringsanlæg
baseret på Siemens PLC-systemet SIMATIC. I
Danmark er der installeret SICAS S5-sikringsanlæg på
bl.a.
Odderbanen. Anlæggene på Odderbanen blev indviet
den 20.01.2002 sammen med banens nye fjernstyringsanlæg
af typen VICOS OC 101 der ligeledes er
leveret af Siemens.
1 Generel beskrivelse
1.1 Udviklingsmål
Ved udviklingen af SICAS S5 var målet at benytte standard
industrihardware og dermed at skabe et økonomisk
fordelagtigt produkt med velafprøvet hardware
til mindre sikringsanlæg på lokal- og regionalbaner.
Samtidig skulle krav til sikkerhed og oppetid naturligvis
tilgodeses, hvorfor valget faldt på den fejlsikre
SIMATIC-styring S5 115F til sikringsanlæggene.
Sikringsanlægsbussen til kommunikation mellem
sikringsanlæggene udlægges desuden redundant.
1.2 Sikkerhedsniveau
SICAS S5-sikringsanlæg opfylder kravene efter den
tyske sikkerhedsnorm AK6 (Anforderungs-Klasse 6)
iht. DIN V 19250. I Danmark er SICAS S5 klassificeret
som ”... mindst lige så sikkert som anlæg af typen
1954 RY...” og kan derfor anvendes på en række
regional- og lokalbaner i Danmark.
1.3 Sikringsanlæg
SICAS S5 er et elektronisk sikringsanlæg baseret på en
fejlsikker Siemens SIMATIC-styring. Det er et modulært
system med standardiseret industrielektronik og en
fortløbende produktpleje.
Sikkerheden i SIMATIC S5 115F-styringerne opnås
– udover høj kvalitetsstyring – ved følgende egenskaber:
• To-kanalet struktur med sammenligning af i/o via
intern lyslederkobling
• Selvtest/watchdog funktioner udført af operativsystemet
• Specifik opbygning af periferi
ATIC S5 115F-styringen består af 2 centralenheder,
sammenkoblet på en sådan måde, at sammenligning
og synkronisering af de to enheder er mulig.
Defi nitioner
SICAS S5 Produktbetegnelse for elektroniske sikringsanlæg baseret på fejlsikre Simatic S5 115F
Sikringsanlægsbus Fejlsikker forbindelse mellem sikringsanlæggene
Kommunikationsbus Forbindelse mellem sikringsanlæg og fjernstyringscentraler
Kabeltilslutningsstativ Tilslutningsstativ for elektrisk tilslutning af alle ydre enheder til sikringsanlægget
FC-leder Sikkerhedsuddannet betjener i fjernstyringscentralen
Låst Intern elementtilstand i sikringsanlægget der indikerer at elementet er sikret mod
omstilling hhv. benyttelse i anden togvej
Fastlagt Intern tilstand af togveje i sikringsanlægget der indikerer at togvejen er indstillet og
sikret

Der kan tilsluttes såvel fejlsikre ind-/udgange som ikke
fejlsikre ind-/udgange – fejlsikre er altid to-kanalet,
men for sikringsanlægsapplikationen ses disse som
enkelt-kanalede, idet operativsystemet håndterer
dublering og sammenligning automatisk.
Sikringsanlæggene styres normalt fra en fjernstyringscentral,
men kan også styres lokalt med f.eks en pult.
Styringen kan enten foregå i MC-drift – dvs. alle togveje
bliver indstillet manuelt fra centralen – eller man
kan lade sikringsanlægget indstille togvejene automatisk
– AS-drift.
Under AS-drift kan der til enhver tid indgives manuelle
ordrer til sikringsanlæggene. Disse vil blive udført
såfremt de er lovlige.
I tilfælde af at sikringsanlægget på grund af driftsforstyrrelser
ikke mere kan styres fra en af betjeningspladserne,
bliver AS-driften ikke afbrudt, da logikken
til togvejsindstillingen alene ligger i SICAS S5-sikringsanlæggene.
2 Specifikke funktioner
2.1 Sikringsanlæg
Sikringsanlægget parametreres i henhold til den enkelte
stations sikringsplan. Nedenfor er sikringsanlæggets
funktioner beskrevet.
2.1.1 Togdetektering
SICAS S5 kan tilsluttes akseltæller eller eksisterende
togdetekteringsudstyr i form af sporisolationer. Sporisolationerne
skal i
SICAS S5:
• anvendes til lokalisering af tog
• indgå i den sikkerhedsmæssige opbygning af
togveje
• indgå i opløsning af togveje
• sikre sporskifter mod omstilling hvis der holder
tog/togvogne på disse
• tænde overkørsler
• kunne spærres (f.eks. ved sporspærringer)
Indikeringerne fra sporrelæerne bliver indlæst af sikringsanlægget
via kabeltilslutningsskinnen. For hver
sporisolation skal der være to potentialfrie og antivalente
indikeringer til rådighed. En sluttekontakt og en
brydekontakt – det må ikke være en omskifterkontakt.
2.1.2 Sporskifter
SICAS S5 kan tilsluttes eksisterende sporskifter med 4koret
DC-strømløb.
Følgende nøgletal er gældende herfor:
• Omstillingsspænding 220 V DC
• Startstrøm ca. 6 A
• Strøm ved normalbelastning 1,5 – 2 A
• Strøm ved stor belastning (kørsel i friktion) 5 – 6 A
Centralbetjente sporskifter skal kunne:
• omstilles automatisk i forbindelse med togvejsindstilling
• omstilles manuelt
• omstilles med besat togdetekteringsudstyr via
speciel kommando
• låses og fastlægges i forbindelse med togvejsindstilling
• spærres mod omstilling
De centralbetjente sporskifter kan omstilles af FCleder
(såfremt de ikke er spærret mod omstilling) ved:
• Togvejsindstilling
• Manuel omstilling
• Fejl-/besatmelding
• Efter opskæring af sporskifte
Ved et opskåret sporskifte kan dette omstilles via en
speciel kommando, som kun kan udføres i MC-drift.
Det er op til de trafikale procedurer at fastlægge
retningslinier for servicepersonalets besigtigelse af
sporskiftet.
Ved uorden kan sporskifter omstilles med sporskiftehåndsving.
Inden dette sker skal entekniker have
udtaget motorstrømsikringen.
Magasinering af omstilling kan kun lade sig gøre i forbindelse
med magasinerede togveje. Præferencestilling
eller følgeafhængighed kan projekteres.
Et sporskifte som ikke leverer nogen korrekt indikering
af sporskiftestilling, forhindrer en togvejsindstilling
med signalkør-melding. For - på trods af dette - at
kunne indstille en togvej i sikringsanlægget, efter at
der på stedet er foretaget en sikring af sporskiftet
f. eks. med sporskiftehåndsving, kan der simuleres en
sporskiftestilling til sikringsanlægget.
Centralaflåste sporskifter kan frigives til omstilling af
FC-leder, sålænge der ikke er fastlagt togveje hen over
dem. Frigivelsen og overvågningen af centralaflåste
sporskifter sker i sikringsanlægget.

2.1.3 Signaler
Stationerne kan udstyres med I- og U-signaler med indtil
4 kørebegreber:
1. “Stop” Rød
2. ”Kør – med kort forløb” Gul og grøn
3. ”Kør - med begrænset
hastighed” Gul og grøn
4. “Kør” Grøn
5. “Kør igennem
(ikke i forb. med sækbanegårde) 2 grønne
Hvis et ønsket signalaspekt af en eller anden grund ikke
er muligt (f.eks. defekt lampe) forsøger anlægget automatisk
at vise næste mulige ”lavere” signalaspekt.
Alle røde lamper kan forsynes med automatisk hoved-
/reservetrådsomstilling.
I tilfælde af omkobling til reservetråd meddeles dette
betjeneren via fjernstyringen, eks. VICOS. Alle andre
lamper udrustes kun med en glødetråd (hovedglødetråd).
2.1.4 Togveje
2.1.4.1 Togvejsfastlægning
Hvis betingelserne for en togvej ikke er til stede – f.eks.
en defekt- eller besat sporisolation – låses togvejens
elementer, såfremt disse ikke er magasineret i anden
togvej.
2.1.4.2. Indkørselstogveje
En indkørselstogvej består af to dele, nemlig den del
som toget skal befare under indkørslen på en station
og en sikkerhedsafstand (forløb). Forløbet er fuldt projekterbart,
ligesom forløbet helt kan bortfalde, hvorved
TUS-togveje er mulige.
2.1.4.3 Samtidig indkørsel
På enkeltsporede stationer kan der etableres samtidig
indkørsel ved hjælp af TUS-togveje. Det betyder at to
tog med modsatrettet kørselsretning kan få signal til indkørsel
til hver sit spor på samme station på samme tid.
2.1.4.4 Udkørselstogveje
Udkørselstogvejen går fra U-signalet ved perron og ud
til det modsatrettede indkørselssignal.
2.1.5 Stop i signaler
Til hver en tid kan alle signaler på en station bringes til
at vise STOP ved hjælp af én ordre fra FC. Ved denne
operation udkobles stationens eventuelle AS-drift
samtidig.
2.1.6 Driftsformer
2.1.6.1 AS-drift
Sikringsanlæggene kan selvstændigt håndtere automatisk
trafikafvikling - kaldet AS-drift.
Når sikringsanlægget er i AS-drift, indstilles indkørslen
automatisk når et tog forlader foregående station og
udkørslen når toget kommer til perron. Da valg af spor
sker efter definerede regler (f.eks parametreres det
om der skal krydses højre eller venstre om) og ud fra
den aktuelle situation, kan trafikken på en enkeltsporet
bane afvikles automatisk uden tognumre og fjernstyring
og uafhængig af togenes eventuelle forsinkelse.
AS-driften anvendes når standsende tog ønskes ekspederet
gennem stationen ved ”gradvis gennemkørsel”
i gennemkørselssporet, eller når to tog skal krydse hinanden
på en enkeltsporet strækning.
At en krydsning skal foregå registreres automatisk ved
at undersøge de indstillede henholdsvis magasinerede
togveje i den næste station. Hvilken retning der skal i
vigesporet ved en krydsning er parametrérbart (skal der
ikke krydses, kører begge retninger i gennemkørselssporet).
Ved indkobling sker den første togvejsindstilling ved
udkørsel til strækningen hhv. indkørsel til perron. Ved
udkobling af AS-drift bliver yderligere togvejsindstilling
stoppet.

2.1.6.2 MC-drift
MC-drift der kan indkobles separat pr. sikringsanlæg,
er den manuelle driftsform hvor der ikke indstilles
nogen togveje automatisk. Sikringsanlægget er i MCdrift
når det ikke er i AS-drift.
2.1.7 Magasinering
Togvejsordrer, manuelle såvel som automatiske, der
grundet allerede indstillede fjendtlige togveje eller
andre forhold ikke umiddelbart kan bringes til udførelse,
magasineres i det pågældende sikringsanlæg. Indstillingen
af magasineret togvej sker automatisk, når
betingelserne herfor er tilstede.
Der kan kun magasineres én togvej over et i forvejen
fastlagt objekt (sporskifte, signal, isolering).
2.1.8 Overkørsler
Funktionsmæssigt findes der for overkørslerne 3
forskellige tilslutningsprincipper, afhængig af deres
placering
• Overkørsel på station: Her etableres ”fuld”
afhængighed mellem sikringsanlæg og overkørsel.
• Overkørsel tæt på station: Overkørsel kan tændes
automatisk ved indstilling af udkørsel.
• Overkørsel på fri bane: Kun indikering.
2.1.9 Nødopløsning
De togveje der ikke er blevet opløst automatisk ved
togpassage eller fejlagtigt indstillede togveje, kan nødopløses.
Ved nødopløsning slettes samtidig magasineringer
for alle objekter i den pågældende togvej:
• Er en togvej kun låst, kan togvejen opløses uden
tidsforsinkelse.
• Er togvejen fastlagt, kan togvejen opløses med tids
forsinkelse.
2.1.10 Sporskiftevarme
Sporskiftevarmen på stationerne kan via relækontakter
tændes/slukkes af FC-lederen pr. station.
2.1.11 Fri bane
Linieblok etableres enten via akseltællerudstyr, eller
som manuel signalblok, som f.eks DSB type 1991. Al
kommunikation vedrørende blokken foregår over sikringsanlægsbussen.
På stræknings-/stationsbilleder bliver der vist en
blokpil ved indstillet udkørsel hhv. besat strækning.
Blokpilen angiver den indstillede tilladte retning og
slukkes ved opløsning af strækningen.
2.1.12 Transmission
Der skal bruges minimum 3 korepar med en transmissionskapacitet
ikke under 64 kbaud.
2.1.13 Fejlmeldinger
Fejlmeldinger indeholder status, dato, klokkeslæt,
elementtype med navn, fejltype og FC-ledernavn.