应用于荷兰天鹅桥的小型控制器AXC 1050

2017年01月16日

　　每座桥都有既定的高度，并非每艘船只都能随时通过。荷兰天鹅桥——伊拉斯谟斯大桥，为来往船只实时显示当前大桥的最大通行高度，以避免大型船只通过时损坏桥体以及往来车辆。显示面板通过中型控制器AXC 1050和Radioline无线系统获得必要的数据，这两个重要装置均由菲尼克斯电气提供。

　　伊拉斯谟斯大桥是欧洲最大且最重的开合桥，总长802米，重达6800吨。它的南斜坡桥面可以根据需要而掀开，以利于较高的船只顺利通行，由当前水位决定的最大通行高度显示在六个显示板上。伊拉斯谟斯大桥于1994年开始建造，两年后建造完成。荷兰公司?VO B.V.全程参与了该项目。?VO的项目经理Richard Hecker负责此项目中控制技术的现代化改造工作，其中一项重要任务就是将大桥实时最大通行高度传输到显示面板上。一直以来，?VO与菲尼克斯电气荷兰子公司有着非常良好的合作基础，在这个项目当中，双方共同拟就了一个解决方案，来满足运营商的需求。

　　显示面板和控制中心升级

　　伊拉斯谟斯大桥早在2000年就曾规划和实施过一个项目来采集与显示当前桥梁最大通行高度的数据，这样，过往船只的船长就能很容易的确定，是可以直接从闭合的桥梁下方通过，还是需要等待可开合部分打开才可通行。根据需要，开合桥每天在预定的时间打开两次。当时的系统采用的是固定电缆，存在明显缺陷：容易出故障、维护耗时且成本较高。经过多次雷击，原有系统在2014年遭到损坏。鹿特丹市的维修管理部门委托?VO公司对系统进行现代化升级改造。

　　?VO的工作人员与菲尼克斯电气的自动化团队一起分析了原有方案，并开发了一个基于最新技术的解决方案。将原来的现场显示设备予以保留，并连接至新的控制中心。在项目进行过程中，开发六个可视化单元的串行通信成为工作人员需要面对的一个挑战，且相关资料文档也非常有限。因此，从项目开始时，团队人员就非常仔细地研究如何控制这些可视化组件，从而选择最合适的菲尼克斯电气产品。

　　Richard Hecker是?VO公司的项目经理，负责此项目中控制技术的现代化改造工作。

　　计算值的无线传输

　　实时海平面高度的信息通过两个压力传感器进行记录，并转化成模拟量传输给AXL F AI4模拟量输入模块。作为Axioline系统的一部分，AXL F AI4通过Axiobus将数据传送给相邻的中型控制器AXC 1050，后者将对数据进行评估。根据海平面和伊拉斯谟斯大桥绝对高度之间的差距计算出最大通行高度，然后在显示在面板上。

　　为了实现与可视化组件之间的串行数据通讯，AXC 1050通过串行通信模块AXL F RS UNI进行了扩展，这个模块将大桥通行高度的计算值作为串行信号发送至六个显示面板。?VO和菲尼克斯电气选择了基于无线技术Trusted Wireless 2.0的Radioline系统，将串行信号通过无线方式传输至可视化组件上。Trusted Wireless 2.0专门为数据与信号的远距离可靠交换而设计，因此适用于桥梁。Radioline系统操作简便，无线输入和输出模块通过设备上的指轮开关进行配置，用户不需要对其进行编程。Radioline既可以传输I/O信号，也可以传输串行数据。除此之外，它还有另外一个优势：支持不同的网络结构。既可以实现点对点的传输，也可以实现网状网络的传输。

　　智能电涌防护

　　?VO为每一个安装在伊拉斯谟斯大桥上的可视化组件上都配置了一个定向天线，同时，在控制室的屋顶上安装了与之相对应的定向天线，从而让每一个可视化组件都实现点对点连接，能够显示实时最大通行高度。为了避免由于雷击等原因产生的电涌损坏相关设备，并且提高系统在故障情况下工作的安全性，在信号接口处使用了Lambda/4技术的天馈电涌保护器对其进行防护。通过这种方式，传输设备得到了可靠的电涌防护。同时，得益于天馈电涌保护器产品的高带宽，信号的传输不会受到任何影响。

　　菲尼克斯电气荷兰子公司的自动化专家根据?VO的要求承担了所有编程任务。中型控制器AXC 1050采用IEC 61131-3标准化语言进行了编程。IEC 61131-3是可编程控制器(PLC)的国际标准编程规范，因此，创建的程序可以很容易的移植到各种平台上进行使用。此外，菲尼克斯电气荷兰子公司的工作人员还配置了Radioline无线解决方案，并将其连接到控制系统。

　　可靠应用

　　为了实现桥梁最大通行高度的可视化，项目中采用了来自菲尼克斯电气产品系列中的不同组件和系统。通过与基建应用中工作人员的专业知识相结合，菲尼克斯电气团队与?VO团队的人员一起制定了适用于鹿特丹项目的解决方案。经过现场验收测试，目前已经整合至伊拉斯谟斯大桥的日常维护和全天候紧急服务中进行可靠应用。