Aktuální vydání

celé číslo

08

2020

Mozaika novinek a informací

Restart ekonomiky

celé číslo

Uplatnění AS-Interface v lodní dopravě

Motorová loď Lipsko je určena pro osob­ní dopravu na Brněnské přehradě. Loď soudobé koncepce respektuje požadav­ky na pohodlné cestování na kratší vzdá­lenosti při zachování dobrého rozhle­du všech cestujících, světlosti a vzduš­nosti uzavřeného prostoru. Pro sběr dat a ovládání byla v této lodi použita sběrnice AS-Interface.
 

Konstrukce lodi

 
Loď se zvýšenou přídí a zádí má uzavřenou dolní hlavní palubu s prostorem se stolky pro cestující a horní vyhlídkovou palubu (obr. 1). Na horní palubě je v jedné čtvrtině plavidla od přídě kormidelna. Těleso lodi je z ocelové­ho plechu, hlavní rozměry a technické para­metry jsou uvedeny v tab. 1. Podpalubí je roz­děleno pěti přepážkami na šest vodotěsných prostorů (obr. 2). Přepážky dosahují do hlavní ocelové paluby. Jednotlivé prostory jsou pří­stupné z hlavní paluby po zvednutí vodotěsně uzavíratelných poklopů. Hlavním dodavate­lem lodě je firma JESKO CZ s. r. o. Pardubice.
 

Napájení a pohon lodi

 
Elektrické vybavení a systémy měření a regulace dodala firma RegulTech servis s. r. o. Zdrojem energie lodi jsou tyto dva typy akumulátorových baterií, které jsou umístě­ny v podpalubí:
  • akumulátorové trakční baterie (1 120 A·h//300 V DC) jsou zdrojem pro hlavní pohon lodi, tedy motor o výkonu 55 kW, dvě po­žární čerpadla a drenážní čerpadlo,
  • akumulátorová spotřebitelská baterie (1 120 A·h/24 V DC) napájí systém do­kormidlování, osvětlení lodi, větrání, klimatizaci, řídicí systém a systém měření a regulace.
Doplňkovým zdrojem elektrické energie jsou solární panely o výkonu 1,1 kWe, insta­lované na střeše kormidelny. Hlavním pohonem je asynchronní motor 3×230 V, 55 kW, který je přes spojku propo­jen s hřídelí lodního šroubu. Řízení hlavního pohonu tvoří měnič frekvence, který je napá­jen z trakční baterie o napě­tí 300 V DC a který generu­je potřebné třífázové střídavé napětí pro hlavní pohon.
 

Ovládání lodi a sběr dat

 
Elektrické okruhy, které vyžadují zvýšenou bezpeč­nost provozu, jsou ovládány přímo z pultu v kormidelně lodě. Pro řízení pomocných okruhů včetně monitorování provozu lodě je použit sys­tém řady Simatic S7-200 fir­my Siemens s decentralizovaným sběrem dat založeným na průmyslo­vé komunikační síti AS-Interface. Periferie dodala firma ifm electronic. Zapojení jed­notlivých zařízení ke sběrnici je naznače­no na obr. 2. Řídicí systém Simatic S7-200 včetně dotykového panelu o velikosti 15" je nainstalován v ovládacím panelu v kormi­delně lodě. Z kormidelny je sběrnice AS-Interface sve­dena do podpalubí, kde je v topologii typu strom vede­na do pěti rozváděčů (300 VDC, 24 V DC, 230 V AC) a dvou skříní sběru dat a sig­nalizace.
 
Předností použití sběrni­ce AS-Interface je podstatné zmenšení požadavků na ka­beláž potřebnou pro mě­ření a regulaci. Vzhledem k menšímu množství kabe­lů bylo možné zmenšit pro­stupy mezi jednotlivými ko­morami podpalubí a také ve­likost požárních deskových přepážek se zaručenou tlakotěsností a vo­dotěsností.
 
Sběrnice AS-Interface pro sběr dat a ovlá­dání lodě byla vybrána pro snadnou instala­ci a vysokou odolnost proti rušení. Při výbě­ru hrála důležitou roli také její velmi vysoká provozní spolehlivost. Významným hledis­kem pro použití sběrnice AS-Interface pro decentralizovaný sběr dat byla i její cena.
 
Sběrnice AS-Interface v lodi Lipsko zajiš­ťuje tyto funkce:
  • signalizaci provozních a poruchových sta­vů hlavního i záložního měniče frekvence hlavního pohonu,
  • signalizaci provozních a poruchových sta­vů měničů frekvence požárních čerpadel a drenážního čerpadla,
  • signalizaci izolačních stavů a indikaci po­loh spínacích a jisticích prvků v silnoprou­dých rozváděčích,
  • sběr dat o proudech a napětích v jednotli­vých napěťový soustavách,
  • sběr dat o teplotách hlavního pohonu a pro­storách podpalubí,
  • signalizaci zaplavení vodotěsných komor podpalubí a přenos informací o hladinách v nádržích pitné a užitkové vody a fekálií,
  • ovládání klimatizace, houkaček, ventiláto­rů, čerpadel užitkové a pitné vody.
Ing. Radek Štohl, Ph.D.,
Vysoké učení technické v Brně,
Jan Zahradník, RegulTech servis s. r. o.
 
Obr. 1. Vyhlídková loď Lipsko pro osobní lodní dopravu na Br­něnské přehradě
Obr. 2. Řez vyhlídkovou lodí Lipsko se schématem vedení sběrnice AS-interaface: 1 – řídicí systém Simatic S7-200 s dotykovým panelem, 2 – skříň sběru dat a signalizace, 3 – rozváděč 300 V DC, 4 – rozváděč 24 V DC, 5 – rozváděč 230 V AC, 6 – rozváděč měniče frekvence hlavního pohonu, 7 – rozváděč náhradního měniče frekvence pohonu, 8 – skříň sběru dat a signalizace
Obr. 3. Sběrnice AS-Interface zjednodušuje zapojení přístrojů