Granollers (Barcelona), 6 de abril de 2021.- La descontinuación de determinados productos fue el detonante de innovadores procesos de retrofit en Dolderbahn y Rigi Bahnen AG, operadas por la empresa de transportes suiza Verkehrsbetriebe Zürich (VBZ). Una solución de software genérica que solo hay que certificar una vez y los módulos ferroviarios seguros del sistema de automatización PSS 4000-R de Pilz son la clave para un control y supervisión de los cambios de agujas de varios tipos. La firma experta en automatización fue la responsable tanto de desarrollar el software como de la dirección, validación, puesta en marcha y documentación del proyecto. Desde la perspectiva de VT Verkehrs- und Industrietechnik AG, un proceso realizado en un tiempo récord, con una profesionalidad ejemplar y sólidos conocimientos técnicos.

Sobre raíles por Zúrich

El Dolderbahn sale con puntualidad suiza de la estación inferior Römerhof, al este del casco antiguo de Zúrich. Aproximadamente seis minutos es lo que tarda el tren cremallera eléctrico en superar los 160 metros de desnivel sobre un ancho de vía de un metro y 19% de pendiente media. Tras aproximadamente 600 metros de recorrido, se encuentra en una bifurcación con el tren que baja hacia el valle.

En un cuadro de distribución al borde de la vía se montaron en abril de 2020 módulos de control y de E/S PSSuniversal de Pilz para el control seguro de los dos poco habituales cambios de agujas oscilantes. El sistema excluye fallos de funcionamiento por errores de accionamiento.

Los módulos utilizados forman parte del sistema de automatización certificado seguro PSS 4000-R para soluciones específicas y eficientes en la industria del ferrocarril. Están preparados para requisitos hasta el nivel SIL-4 según las normativas CENELEC EN 50121, EN 50126, EN 50128, EN 50129, EN 50155 y EN 45545. El sistema de automatización tiene estructura modular y funciona óptimamente incluso para complejas tareas de control digitales y de retrofit de equipos obsoletos.

Las inversiones van por buen camino

Trenes de larga distancia, trenes regionales, tranvías o ferrocarriles de montaña: el transporte ferroviario suizo tiene fama de ser especialmente fiable, confortable y seguro. En ocasiones, los requisitos establecidos por el legislador en materia de seguridad del servicio ferroviario dan el impulso para el desarrollo de soluciones innovadoras y vanguardistas.

En 2018 se anunció el cese de fabricación de los productos utilizados para el control de agujas tanto en el Dolderbahn de Zúrich como en los trenes de la Rigi Bahnen del lago Vierwaldstätter See. Para evitar correr riesgos de falta de recambios, los operadores consultaron a la empresa suiza VT Verkehrs- und Industrietechnik AG (VT AG), especialista en la integración de soluciones ferroviarias.

Una solución para tres tipos de agujas

El control del desvío ya descontinuado sería sustituido por sistemas eficientes de alto rendimiento según la vigente CENELEC. Los ocho cambios de agujas, compuestos por tres tipos diferentes y con los respectivos requerimientos de control, supusieron un auténtico reto. Los dos cambios de agujas oscilantes del Dolderbahn (tipo 1) están controlados por un puesto de enclavamiento principal y no tienen detector de vía libre propio. La indicación de la posición del desvió tiene lugar en el puesto de enclavamiento. Si los espadines no alcanzan su posición final, el sistema lanza un error: el personal ferroviario debe comprobar sobre el terreno la posición y, si es preciso, desplazarla manualmente a la posición final para que no se interrumpa el servicio.
El tipo de cambio de agujas 2 (Rigi Bahnen) recibe la orden de accionamiento por radiofrecuencia, si bien pueden accionarse también manualmente. Este desvío tiene sus propios detectores de vía libre y la indicación de su posición se produce a través de un detector de posición de espadines. Si no se alcanza la posición final en un tiempo determinado tras emitirse una orden de accionamiento, el control intenta retornar a la posición inicial. El tipo 3 de cambio de agujas dispone además de un corazón móvil que también es desplazado y supervisado por el sistema de control.

Retrofit según hoja de ruta

"Ya solo por cuestiones de tiempo y costes, teniendo en cuenta que la transformación y la instalación, según el caso, tenían que desarrollarse durante el funcionamiento del servicio, optamos por una solución de hardware y software estandarizada que pudiese utilizarse indistintamente en todos los tipos de cambios de agujas", señala Daniel Rufener, director de proyectos en la VT AG. La VT AG licitó el proyecto y Pilz recibió la adjudicación. "Llevamos muchos años colaborando estrechamente con Pilz, una empresa que goza de una excelente reputación, no solo entre las empresas ferroviarias suizas. Con los módulos Rail del sistema de automatización PSS 4000-R, Pilz ofrece además componentes comerciales de eficacia probada en el sector", razona Daniel Rufener.
En comparación con las soluciones propietarias que suelen utilizarse en el sector ferroviario, son claramente más económicos tanto en la adquisición como por lo que respecta a los costes de mantenimiento. "Lo que acabó de convencernos fue la propuesta de Pilz de desarrollar un software genérico", explica Daniel Rufener.
"Cumple la norma CENELEC EN 50128 exigida y el requisito SIL-2, pero solo debe certificarse una vez y después puede transferirse directamente a todos los tipos de equipos de los desvíos", añade.

Controla más que cambios de agujas

La solución de control desarrollada por Pilz cumple distintas tareas y funciones: en el tipo de desvío 1 se encarga del cambio de posición de los espadines y accionamiento del sistema hidráulico. Las órdenes de accionamiento proceden de un control principal en el enclavamiento. La tecnología de accionamiento del Dolderbahn corresponde ahora al último estado de la técnica, pero el maquinista sigue teniendo que comprobar visualmente si la posición es correcta.
En los tipos 2 y 3 (Rigi Bahnen) es el sistema de automatización PSS 4000-R el que hace de control principal o de enclavamiento electrónico, es decir controla tanto el sistema hidráulico como los componentes eléctricos responsables del cambio de agujas. El sistema de automatización de Pilz comprueba además órdenes de
accionamiento emitidas por radiofrecuencia o manualmente, la posición de los cambios de agujas y los detectores de vía libre y procesa la información en el software de manera selectiva y segura. "Hubo que transformar y comprobar todos y cada uno de los controles porque no fue posible realizar un test del software con el control antiguo", explica Daniel Rufener.

Errores lógicos excluidos

Una de las ventajas de la solución genérica es que el hardware es idéntico en los tres tipos de cambios de agujas: "La elección del tipo de accionamiento tiene lugar a través de una entrada de hardware específica que es leída al arrancar el control. El control verifica la señal de todas las entradas no utilizadas y avisa automáticamente en caso de que se haya seleccionado el tipo incorrecto o la señal que se recibe sea incorrecta", aclara el director de proyectos de Pilz Raphael Lanz.
Junto con el resto del equipo formado por Marco Biasca, Bernd Maier y Christian Korupp de Pilz, estuvo al frente del laborioso desarrollo del software y la creación del código fuente, siendo responsable además de la puesta en marcha, la validación, la ejecución del modelo V según la norma EN 50128 y la realización de la completa documentación. "No se ve una documentación de proyecto tan cuidadosamente elaborada todos los días", afirma André Rüegg, experto de la Schweizerische Südostbahn (SOB), elogiando el buen hacer.
Una solución de control genérica que tenga que certificarse una sola vez ofrece también varias ventajas: la instalación y la puesta en marcha consumen menos tiempo que las soluciones convencionales. Esto es ventajoso sobre todo en situaciones que requieren realizar un retrofit durante el funcionamiento al menos parcial del servicio. Es además una solución fácil y ágil de trasladar a futuros retrofits de controles de cambios de agujas.
“Una programación eficiente y ordenada son para el operador ferroviario sinónimos de facilidad de mantenimiento y de diagnóstico de errores", añade Daniel Rufener, resumiendo las ventajas del sistema. La empresa suiza Verkehrsund Industrietechnik AG ya está planificando sus siguientes proyectos ferroviarios y retrofits. "Por nuestra parte, queremos seguir contando en el futuro con la competencia técnica, los profundos conocimientos sobre normativa y el agradable trato personal de Pilz", sintetiza Daniel Rufener.

Sobre Pilz

Pilz es una compañía internacional líder en componentes, sistemas y servicios orientados a la automatización de máquinas e instalaciones. Impulsados por la visión 'The Spirit of Safety', la firma incorpora los términos confianza, seguridad y fiabilidad como características de sus productos y servicios. En 1992 inició su actividad en España y en 2002 en Portugal.

Para ampliar esta información, gestionar entrevistas o solicitar material gráfico:

Bcnpress Comunicación

Míriam Garcés (miriam@bcnpress.com) - 932 376 434