Aplicación: Máxima seguridad en los andenes del metro de Barcelona
El sistema, que garantiza al máximo la seguridad en los andenes, incorpora un avanzado sistema de control gestionado por equipos Omron de última tecnología.
Numerosas son las muertes accidentales causadas por caídas a las vías de los andenes de metro. En un intento por evitar este tipo de tragedias, Metro de Barcelona en colaboración con la ingeniería Emte Sistemas, ha puesto en marcha la instalación de un sistema pionero y experimental en su Línea 11. Se trata de un avanzado sistema de control de acceso a las vías de los andenes con el objetivo de garantizar al máximo la seguridad en los andenes de las siguientes estaciones de metro:
- Casa de l'Aigua
- Torré Baró – Vallbona dreta
- Torré Baró – Vallbona esquerra
- Ciutat Meridiana
- Can Cuiàs.
La ingeniería Emte Sistemas, responsable de llevar a cabo el proyecto, ha desarrollado un sistema puertas automáticas de acceso a las vías, de forma que éstas quedarán enfrentadas con las del tren en su posición de parada en la estación, y sólo se abrirán para dar acceso, cuando el tren esté correctamente estacionado. Las puertas han sido fabricadas por la empresa MANUSA.
Con ello se pretende optimizar el factor de la seguridad referente al acceso a los trenes, tarea que hasta el momento recaía única y exclusivamente en la figura del conductor del tren.
Las barreras de seguridad separan las vías de los andenes. Las puertas de los trenes y las puertas de acceso de los andenes están alineadas y su apertura es simultánea después de que el tren haya realizado la parada en la posición predefinida. Con este proyecto se consigue:
- Prevenir que la gente caiga o salte a las vías.
- Permitir que el tren acceda a la estación a mayor velocidad.
- Reducir la aspiración y presión aire causada por los trenes.
- Plataformas más limpias y tranquilas.
- Aire Acondicionado a menor coste.
- Los pasajeros conocen con antelación por dónde deben subir al tren.
- Se incrementan el Confort y Calidad de los viajeras.
- En caso de emergencia permite la apertura manual desde ambos lados.
Descripción del proyecto
El sistema de cierre de andenes está formado por una estructura tipo mampara acristalada dotada de puertas de diferentes tipos y funcionalidad:
-· Puertas deslizantes automáticas, que se abren y cierran automáticamente ante la llegada del convoy.
· Puertas batientes, que estarán ubicadas en los espacios entre puertas automáticas.
Por encima de las puertas, a lo largo de todo el andén, se sitúa la franja de mecanismos y de señalización. Dentro de este habitáculo se encuentran todos los dispositivos y equipos mecánicos y electrónicos necesarios para operar cada módulo.
Para el desarrollo de este sistema, Omron ha colaborado estrechamente con Emte Sistemas y ha aportado su know-how y una amplia gama de equipos de control modulares, flexibles y versátiles. Se han utilizado módulos de E/S distribuida de Seguridad de Omron DST1, alimentadas de forma centralizada por las Fuentes de Alimentación S8TS de configuración modular.
Gracias al concepto modular, exclusivo de la fuente de alimentación S8TS, es posible diseñar protección redundante (N+1) para la fuente de alimentación, agregando una unidad adicional. Si falla una de ellas, esta unidad adicional se hace cargo de suplir la falta de corriente hasta que se restituya el bloque de alimentación defectuoso. Las unidades defectuosas se detectan fácilmente mediante su LED indicador de estado, además de disponer de salida de alarma en caso de fallo de la unidad. Este tipo de redundancia mejora la fiabilidad del sistema y es vital en entornos de producción continua, donde un fallo de la corriente (por breve que sea) puede interrumpir un proceso completo.
En cada andén se instala un cuadro de control local (Panel de Accionamiento Manual, PAM) accesible sólo mediante una llave especial que permite la operación manual de las puertas automáticas bajo la responsabilidad de un operador.
En este cuadro se ubica el controlador de seguridad de Omron NE1A, que llevará el peso de la gestión de seguridad del andén. En el frontal del cuadro un terminal táctil de gama alta de Omron Serie NS, permite el acceso a través del PLC serie CJ1 de Omron a toda la información del sistema. Este cuadro permite el funcionamiento en automático o en manual.
En cada uno de los cinco andenes se instalarán los siguientes elementos:
Puertas Automáticas: Enfrentadas con las puertas del tren, se disponen 8 puertas deslizantes que se abren y cierran automáticamente ante la llegada y correcta detención del convoy.
Cada una de estas puertas tiene una tarjeta electrónica de control propio que activa los motores para abrir y cerrar, en función de las órdenes que llegan a ella a través de un bus de comunicaciones Modbus RTU.
Puertas Batientes: En los espacios entre puertas automáticas se instalan 9 puertas batientes con dos hojas cada una.
Estas puertas se abren de forma manual desde el lado del tren, y sirven para desalojar al pasaje en caso de fallo de las puertas automáticas o desajuste en la frenada del convoy.
Puertas Acceso Cabina Conductor: En cada extremo del andén se instala una puerta batiente con dos hojas de apertura manual que acceden a la cabina de conducción. Se abren de forma manual desde el lado del andén con una llave especial y desde el lado del tren mediante accionamiento directo.
Puertas Acceso a Vía: En cada extremo del andén se instala una puerta batiente con una hoja de actuación manual que da acceso a vía. Se abren de forma manual desde el lado del andén con una llave especial y desde el lado vía mediante accionamiento directo.
El estado todas las puertas de cada andén, tanto automáticas como manuales, se detecta de manera continua y se informa siempre del mismo al WT.
Panel de Actuación Manual (PAM): Consistente en un cuadro de control que permite la operación de las puertas en su conjunto de manera manual.
Desde el PAM (panel de accionamiento manual) se puede seleccionar entre los siguientes modos de funcionamiento:
o Manual / Automático.
o Abrir / Cerrar puertas.
o Modo Mantenimiento.
El sistema ofrece un sistema de visualización del estado de las puertas aumentando más si cabe la seguridad.
Unidad de Control de Puertas de Andén (UCPA): En la sala de comunicaciones de cada estación se centraliza todo el sistema de control dentro de un armario eléctrico denominado UCPA que ejecuta la lógica de funcionamiento del sistema.
En este cuadro está ubicado el PLC Serie CJ1 Omron, que se encargará de recoger toda la información del bus de campo estándar e industrial DeviceNet y a su vez del sistema de seguridad Safety DeviceNet que corre sobre el mismo medio físico.
Gracias a las posibilidades que ofrecen los PLC's de Omron en cuanto a conectividad a diferentes tipos de redes, se ha podido utilizar el equipo como concentrador/emisor de información de los diferentes sistemas manteniendo comunicaciones serie con protocolo ModBus RTU, NT LINK, comunicaciones DeviceNet, Safety DeviceNet y TCP IP.
Módulo de acceso remoto (MAR): En la sala de comunicaciones de la estación Torre Baró se instala un cuadro de control que intercambia mediante señales cableadas las señales de control del sistema de control de puertas de andén con el tren.
Las señales se han enviado hasta este punto situado a varios kilómetros del andén y controlado mediante los equipos conversores de protocolo NE1A-EDR, conversor de Safety DeviceNet a Ethernet IP. En este caso es imprescindible las características del equipo para no generar problemas ni retrasos en los envíos de las tramas de seguridad, manteniendo los tiempos necesarios para el cumplimiento de la norma.
Unidades de control distribuido
En el hueco de la caja de mecanismos se instalan una serie de cuadros de control distribuidos que recogen las señales de control de los módulos de puertas y, mediante una unidad de alimentación, se activa todo el sistema de control.
El sistema admite dos modos de funcionamiento:
- Modo automático: Es el modo de funcionamiento normal del sistema. En este modo, un sistema de control se encarga de la apertura y cierre de las puertas deslizantes.
- Modo manua:l Un operador se hace cargo del control de las puertas mediante un cuadro de control situado en el andén.
El sistema de control de puertas tiene que interactuar con los siguientes elementos:
· Electrónica de control de los motores de las puertas.
· Sistema de control de la conducción del tren.
· Sistema de control de instalaciones fijas del metro.
La ejecución del proyecto incluye el cumplimiento de la Normativa Ferroviaria de aplicación (UNE EN 50126 , UNE EN 50128 y UNE EN 50129), para la cual la Ingeniería Emte Sistemas ha formado a sus técnicos con el fin de asegurar el cumplimiento total de las normativas.
Problemas y necesidades detectadas.
- Seguridad a los pasajeros.
- TRANSPORTS METROPOLITANS DE BARCELONA exige el cumplimiento de las normativas de seguridad según IEC 61508 SIL3.
- Necesidad de simplificar el cableado de los componentes de seguridad distribuidos.
- Supervisión y adquisición de datos del sistema de seguridad.
- Simplificación de combinación de complicados sistemas de seguridad.
. Certificación de la instalación.
Solución técnica y su funcionamiento.
La solución única desarrollada está basada en equipos de control Omron, lo que facilita el mantenimiento y la explotación del sistema, ya que se puede acceder a cualquier punto de la instalación de forma remota para la detección o reconocimiento de alarmas y programación total de cualquiera de los equipos, PLCs, HMI y Controlador de Seguridad, lo cual beneficia al personal de Emte Sistemas para el mantenimiento y gestión de la Instalación.
Los PLC's de la serie CJ1 incorporan un slot para ubicar una Compact Flash de mercado, que permite a la propiedad y al explotador tener un disco duro adicional en la propia CPU para histórico de todos los datos de interés. Estos datos pueden ser accesibles de forma local, remota o incluso ser reutilizados por la propia CPU en caso que fuera necesario. Omron completa su solución de control con equipos de Westermo Industriales a la hora de conexiones a redes Ethernet, (Switch, conversores de medio...)