Flughafen Frankfurt: Höchste Sicherheit bei Start und Landung

Flughafen Frankfurt: Höchste Sicherheit
bei Start und Landung
PHOENIX CONTACT s.à r.l.
10a, op Bourmicht
L-8070 Bertrange
(+352) 45 02 35-1
17.02.2016 phoenixcontact.lu
Flughafen Frankfurt: Höchste Sicherheit bei Start
und Landung
Übersicht
• Um das gefahrlose Starten und Landen der
Flugzeuge an einem Flughafen sicherzustellen,
ist eine lückenlose Steuerung und Überwachung
der Befeuerungsanlagen unabdingbar.
• Die Fraport AG beauftragte die
Cegelec Deutschland GmbH mit der Umsetzung
eines redundanten Steuerungskonzepts für die
entsprechende Applikation auf dem Frankfurter
Flughafen.
• Die Datenübertragung erfolgt dabei über das
bewährte Feldbussystem PROFIBUS DP und
den Fernwirk-Standard IEC 60870-5-104.
Redundantes Steuerungskonzept stellt reibungslosen
Flugbetrieb sicher
Kundenprofil
Der Frankfurter Flughafen lag im Jahr 2012 im europäischen Vergleich auf Platz 2 beim
Frachtaufkommen und Platz 3 bei den Passagierzahlen. Nur wenige Kilometer vom Flughafen
entfernt befindet sich der Hauptsitz der Cegelec Deutschland GmbH in Frankfurt am Main. Das
Unternehmen mit mehr als 1.400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ist auf den Bereich der Elektro- und
Automatisierungstechnik spezialisiert.
Anwendung
Am Frankfurter Flughafen war Cegelec mit der
Erarbeitung eines Konzepts betraut, bei dem die
Flugfeldbeleuchtung von einem redundanten
Leitsystem des Typs PVSS II von ETM-Siemens
gesteuert wird.
Das Leitsystem bildet die erste Stufe eines
durchgängigen Redundanzkonzepts, welches auf
dem Fernwirk-Protokoll IEC 60870-5-104 aufsetzt.
Zur Befeuerung der Start- und Landebahnen des
Vorfelds kommen Befeuerungskomponenten von
Siemens, Induperm und Lucebit zum Einsatz.
Aufbau eines Redundanzkonzepts
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Lösung
Die Fraport AG setzt die Verwendung des Feldbussystems PROFIBUS DP für die Datenübertragung
voraus. Bei der Ankopplung der PROFIBUS-Teilnehmer an die Controller entschied sich Cegelec zur
Nutzung der PROFINET-IO-Proxys vom Typ FL NP PND-4TX PB von Phoenix Contact.
Der Proxy stellt für die Lucebit-Komponenten einen Klasse-1-Master im PROFIBUS-DP-System dar.
Gleichzeitig fungiert er bei der überlagerten Steuerung als PROFINET-IO-Device. Die Besonderheit
der Lucebit-Geräte liegt darin, dass jeder Teilnehmer zwei PROFIBUS-Devices repräsentiert. Auf diese
Weise lassen sie sich über zwei unterschiedliche PROFIBUS-Master an zwei PROFINET-Controller
anbinden. Jeder Controller verfügt somit über ein eigenes unterlagertes Netzwerk, in dem die gleichen
Endgeräte eingesetzt werden.
Fernwirklösung Resy+ verbindet Steuerungen
und Leitsystem
Die nächste Stufe des Redundanzkonzepts
besteht aus den beiden PROFINET-Controllern.
Cegelec wählte hier Hochleistungssteuerungen
vom Typ RFC 470 PN 3TX von Phoenix Contact.
Die Remote Field Controller tauschen
die aktuellen Zustände der unterlagerten
Befeuerungskomponenten permanent über eine
TCP/IP-Verbindung miteinander aus. Die SPS
werden auf Basis der Fernwirklösung Resy+ an
das Leitsystem angekoppelt.
In diesem Projekt verwendet Cegelec die
Resy-104-Bibliothek, die das Fernwirk-Protokoll
gemäß IEC 60870-5-104 umsetzt. So lässt
sich das Redundanzkonzept auf allen Ebenen
realisieren.
Blick in einen Schaltschrank
Prozessführung im Fehlerfall über
redundanten Controller
Das Ziel des beschriebenen Redundanzkonzepts
liegt darin, ein hohes Maß an Ausfallsicherheit zu
erreichen. Sollte die Verbindung eines Reglers
zum Controller unterbrochen werden, kann dieser
über den zweiten Proxy und damit den zweiten
Controller mit dem Leitsystem kommunizieren.
Das erfordert eine kontinuierliche
Verbindungsüberwachung der Teilnehmer seitens
der beiden RFC 470 PN 3TX, die durch einen Teil
der I/O-Daten durchgeführt wird.
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Schaltschränke mit Lucebit-Reglern
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Um eine zuverlässige Kontrolle der Verbindung
des Leitsystems mit den PROFIBUS-Devices
sicherzustellen, tauschen die Devices permanent
Daten mit den überlagerten PROFINETControllern aus. Die Zustände jedes Teilnehmers
eines Netzwerks werden von jedem Controller
an den anderen Controller übertragen. Eines
der Geräte arbeitet dabei als Master, das
andere als Slave. Erkennt der Master, dass ein
Verbindungsfehler aufgetreten ist, der nicht am
Slave liegt, geht die Prozessführung auf den
anderen Controller über.
Notstromaggregat für kontinuierliche
Versorgung
Die Befeuerungskomponenten unterteilen
sich in vier Hauptgruppen, die wiederum in
verschiedene Segmente aufgegliedert sind. Dabei
handelt es sich um Lucebit-Regler mit und ohne
Lampensteuerung, Lucebit-Blitzsysteme und eine
Netzersatzanlage.
Eine Besonderheit bei den vier Hauptgruppen
kommt dem Bereich der Netzersatzanlage (NEA)
zu. Hierzu zählt ein Notstromaggregat, das von
einer eigenständigen SPS gesteuert wird. Sobald
die Versorgungsspannung ausfällt, nimmt das
Notstromaggregat seine Arbeit auf. Als Controller
hat sich Cegelec hier für einen ILC 350 PN von
Phoenix Contact entschieden.
Notstromaggregat
Fazit
Der Frankfurter Flughafen verfügt derzeit über eine Start- und eine Landebahn sowie zwei Bahnen,
die jeweils zum Starten und Landen verwendet werden können. Jede der insgesamt sechs
Befeuerungsaufgaben wird auf Basis einer durchgängigen Redundanzlösung von Cegelec sowie
unterschiedlicher Komponenten von Phoenix Contact umgesetzt. Die durchdachte Lösung trägt
in Kombination mit den zuverlässigen Geräten dazu bei, dass am Frankfurter Flughafen zu jedem
Zeitpunkt ein reibungsloser Flugbetrieb sichergestellt ist.
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