隧道竖井电梯改造 使用 AC500-S 安全 PLC 实现自动化

STRABAG Infrastructure & Safety Solutions，简称 SISS，是 STRABAG AG 的 100% 子公司，为公共机构、公共和私人交通、行业和最多样化分支机构的公司提供通信和安全解决方案。

作为运营、通信和安全技术领域的总承包商以及移动视频系统领域的系统供应商，SISS 与客户携手完成项目的每一步，从需求分析到规划和系统开发一直到完整解决方案的安装和运行、服务和维护。

从基础设施的分析到现场的开发、设计和系统规划，再到软件的定义，每个业务领域都非常重视个性化解决方案的完美实施。

一流的质量、准时交付、效率和团队合作不仅是 SISS 的重中之重，也是整个 STRABAG 集团的重中之重。出于这个原因，SISS 是欧洲在通信和安全技术领域的领先公司之一。

在该项目中，最终客户奥地利基础设施公司 ASFiNAG 委托 STRABAG 对 Gleinalm 隧道的两个维修竖井中的电梯进行现代化改造。

Gleinalm 隧道是奥地利的一条高速公路隧道，位于莱奥本和格拉茨之间的 A9 Pyhrn 高速公路上。隧道长8.3公里，有两个排气竖井，伸入山体300多米。为了能够维护这些竖井并检查它们的状况，在 1980 年隧道施工期间，必须在竖井中安装电梯。

这些电梯是简单的格栅笼，悬挂在钢缆卷筒上，可以上下移动电梯。现在，是时候对竖井电梯进行现代化改造，使其达到最新的技术标准——在功能安全方面也是如此。

由于之前在其他隧道项目上的良好合作，STRABAG 选择了 ABB 解决方案，因此选择了AC500-S 安全 PLC进行升级。根据 ISO 13849-1，此安全 PLC 可用于最高性能等级 (PL) e 的安全功能。

作为风险分析的结果，PL c 被定义为某些功能的要求。在这里，控制器读取一个编码器，该编码器发送“安全限速”和“安全制动控制/安全停止”功能的信号： 如果编码器指示电梯速度超过某个限制，则 AC500-S 安全 PLC 激活一种液压制动器，可将速度降低到安全水平，甚至执行安全停止。

由于 PLC 安装在钢缆卷筒层上，但必须从轿厢内控制电梯的运动，因此分散式安全 I/O 位于轿厢内。这里的特殊挑战是必须在 PLC 和分散式 I/O 之间建立连接，即使笼子下山 360 m，也能可靠地工作并继续处理与安全相关的数据。借助 AC500-S 和集成的 PROFINET/PROFIsafe 现场总线，这是通过冗余 Wi-Fi 连接和定向无线电实现的。 

为此，使用了 ABB 的非接触式安全传感器 Eden（IP69K 型号），它指示电梯何时处于预定义位置，可以使用预定义的运动安全地粉碎冰柱。对于这样的极端温度，甚至是高湿度、振动或有害气体的环境，AC500-S 提供了一个XC 变体，可在恶劣条件下使用。

购买 AC500-S 的主要理由还在于，可以使用结构化文本 (ST) 编程语言对安全功能进行编程，由于项目工程师在非安全 PLC 方面的经验，他们已经非常熟悉这种编程语言。ST 允许非常灵活和快速的编程，并且可以使用 ABB 安全代码分析 (SCA) 工具检测编程错误。

ABB 的这款代码分析工具可用于根据 IEC 61508-3 验证 ST、FBD（功能块图）和 LD（梯形逻辑）语言的安全相关编程规则。ABB SCA 工具是同类产品中的第一款，经过 TÜV SÜD 的严格测试，已获得 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849-1) 应用认证。

生成的具有清晰结构的代码不仅可以加快调试速度，还可以显着减少实施后的认证和维护工作。ABB 的 SCA 工具也被用于获得技术专家的项目批准。

AC500-S 控制器提供的三角控制安全应用的可能性也是一大优势。我们的安全 PLC 通过浮点计算支持复杂的安全算术函数（SIN、COS、TAN、LOG、LN、SQRT 等），允许对电梯的安全限制速度进行动态和非常精确的监控，以适应应用。

除了在竖井电梯中安装 AC500-S 安全 PLC 外，还对电机进行了升级，安装了新的紧急停止按钮、开关和接触器，以及 ABB DCS 驱动器和 CP600 触摸面板。