EP1191502A1 - Leitsystem für Flugplatzbefeuerungsanlagen - Google Patents

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Publication number
EP1191502A1
EP1191502A1 EP01113067A EP01113067A EP1191502A1 EP 1191502 A1 EP1191502 A1 EP 1191502A1 EP 01113067 A EP01113067 A EP 01113067A EP 01113067 A EP01113067 A EP 01113067A EP 1191502 A1 EP1191502 A1 EP 1191502A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
der
und
lighting
tower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01113067A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Bete
Helmut Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ADB Airfield Solutions GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1191502A1 publication Critical patent/EP1191502A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0017—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information
    • G08G5/0026—Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information located on the ground

Definitions

  • the present invention relates to a control system for airfield lighting systems for controlling, regulating and / or monitoring of actuator and / or sensor elements of airfield lighting devices.
  • Lighting systems include all lighting aids that safe flight operations and taxiing of aircraft in the area of an airport in the dark and / or worse Ensure visibility. Among other things, between Approach lights, glide-angle lights, side-line lights, Threshold fire, runway fire, runway fire, A distinction is made between beacons, hazard lights, obstacle lights and rotating lights.
  • Airfields for operation at night or with poor visibility be equipped with airfield lighting systems.
  • On approach when landing, taking off and while taxiing are used by the pilot as visual navigation aids.
  • Large airport lighting systems include several Lighting devices that mark the approach sector, the runways, the runways and aprons serve. Additional devices are also used, For example, taxiway signs, parking aids, wind direction indicators and the same. Both the devices as well the systems can be switched separately, including each one System include different switchable lighting devices can.
  • the approach lights include, for example, approach flashlights for visual highlighting of the approach center line and threshold, high performance approach, threshold and Runway end, precision approach glide angle fire for high Light outputs and sharp red-white transition and the like.
  • the individual lighting systems usually extend over several kilometers and require a corresponding Cable network.
  • the individual lighting devices are usually operated in series to detect differences in intensity of the connected Lighting devices at the beginning and end of the line exclude that with parallel-operated lighting devices due to the high given with these cable lengths Voltage drop would be given.
  • the lamp transformers for feeding the light sources of the lighting devices are connected in series in the series circuit and operated with a constant current. The transformers therefore have a current transformer character with a fixed, predefinable current transmission ratio.
  • the light intensity of the lighting systems must match the Visibility at the start or landing of the aircraft can be customized.
  • the setting of the light intensity is done by means of control and regulating devices made by the lighting systems in addition to lamps are available as lighting devices. Once set The intensity value must be independent of mains voltage fluctuations or the failure of individual lamps in the series circuit be kept constant. To keep the Electricity in series circles of lighting systems on airfields constant current regulators are used in addition to international guidelines and Meet recommendations and, in particular, country-specific requirements have to.
  • control and regulating devices include lighting systems as lighting devices above it
  • lamp failure detection and / or insulation monitoring devices lamp failure detection devices ensure that the failure of lamps in lighting systems is recognized and can be eliminated. As a rule, they are independent of the series circuit current and its curve shape the individual lamp failures recognized in thyristor controlled series circuits and reported. The lamp failure detection devices commonly used report the first and all other failed ones Lights of a lighting system.
  • the various lighting devices such as constant current regulators, Lamp failure detection systems and insulation monitoring systems Airfield lights need a variety of signals to control and report operating states with the Replace control device. These signals must go through cables and corresponding plug or clamp connections for the individual Firing devices on the part of the control device for Will be provided. So far, the lighting devices via parallel interfaces with multi-core cables and corresponding plug or clamp connections with the central Control device or upstream decentralized control devices get connected.
  • the connection of the individual Firing devices with the control device requires one considerable assembly and material costs. This assembly and material expenditure increases in particular with redundant ones Design of the connections at least by a factor of 2, whereby appropriate lighting devices and control devices have appropriate signal inputs and outputs that allow a redundant connection.
  • the present invention is in view of this state the technology is based on the task, a control system of the beginning to improve the type mentioned so that a total better overall function, greater security, easy Extensibility and in particular to simple and inexpensive Way a redundant structure of the control system up down on actuator and / or sensor element level realizable is.
  • control system for airfield lighting systems for controlling, regulating and / or monitoring actuator and / or Provided sensor elements of airfield lighting devices, which is characterized in that this one central redundant control device to which inputs and output devices and by means of at least one Interface via a redundant bus system at least a decentralized one, with the actuator and / or sensor elements Control device connectable by airfield lighting devices can be connected.
  • Central and / or decentralized control device a programmable logic controller Controller, preferably a SIMATIC, especially preferably of the type S5-155H or S7-400H, with the decentralized Control device a redundant control device is.
  • the core of the control according to the invention is thus the commercially available one redundant control device SIMATIC S5-155H / S7-400H, the company Siemens, which on the part of the central and / or decentralized control device advantageously to commercially available Computing devices (PC's), input and output devices, advantageously touch-screen control points, monitoring monitors and the like is added.
  • Interface can be advantageously decentralized control devices via the redundantly trained Connect the bus system so that the decentralized Control device for controlling, regulating and / or monitoring actuators connected by the decentralized control device and / or sensor elements of airfield lighting devices a control, regulation and / or monitoring of the same.
  • the components of the control system are redundant available so that if one component fails, operation can continue without interruption.
  • switching processes in the control system for example when switching a redundant connection via the bus system or when switching the redundant control device of a so-called "Master" - a reserve CPU is advantageously the Switching state of the actuator and / or sensor elements from Airfield lighting devices not changed.
  • control devices such as bus systems, Interfaces, input and output devices and the like
  • bus systems, Interfaces, input and output devices and the like which are redundant in terms of their functions are trained to ensure that the control system is highly available. It also allows use commercially available control devices, bus systems, interfaces and the like that the control system on simple and inexpensive way is expandable and finally, that the control system according to the invention using commercially available Facilities is easier to certify, for example according to DIN or the like.
  • the interface for the bus coupling of the control devices Communication processors that use fiber optics enable as a transmission medium.
  • the data transmission is advantageously carried out by means of Ethernet networks and / or PROFIBUS networks, advantageously in different topologies, for example as a ring.
  • messages are and / or report images on large color flat monitors can be displayed, the display using appropriate Software changes to changed tasks of the control system have it adjusted.
  • a fault-tolerant control device used particularly preferably a SIMATIC S7-400H from the company Siemens, which can be used in so-called "hot stand-by technology" is, on the one hand, the availability of the control device to further increase and on the other hand the operational safety of the Control device.
  • SIMATIC S7-400H a safety assessment.
  • the decentralized control devices for serial control and monitoring of the actuator and / or sensor elements airfield lighting devices such as lighting constant current controllers, Lamp failure detection systems, insulation detection systems and the like, and their serial redundant bus coupling for central control device, for example on the part of the tower, which advantageously via two optical fiber rings takes place, ensure that even if one Coupling the entire data exchange between the central and a decentralized control device is guaranteed.
  • the decentralized control devices comprise the decentralized control devices an interface for connecting a mobile, portable computing device, for example a laptop, so one Control, regulation and / or monitoring by the central Control device is enabled on site.
  • the control system creates through the combination commercially available components and assemblies a complete Control, regulation and logging system for Control, regulate and / or monitor actuator and / or Airfield lighting device sensor elements.
  • FIG. 1 shows a control system (BLS) for an airfield lighting system based on the automation system Siemens, SIMATIC S5, supplemented by PCs for lighting control, regulation and / or monitoring.
  • BLS control system
  • TID touchscreen
  • ANBLF A lpha N umerisches etriebsrasen- B and L resistors web F ernwirksystem
  • the coupling between the interface units and the ANBLF computer of the DFS is realized with 24V signals.
  • the Firing computer hereby signals ANBLF the current one Operating status or receives control commands for the category changeover.
  • the control room is connected to the lighting computer via a separate bus docked in the firing room, level 5. It is based on high-performance PCs with color monitor, pointer operation via Mouse over menus and printers.
  • the system keeps the above times at all times and adhered to at maximum system load.
  • the core elements of the present control system are the four redundant ones Control systems SIMATIC S5-155H in the firing room Level 5 new tower and in the new stations north-west, North-east and fire brigade (north slope).
  • the S-155-H system consists of two central units, each with own CPU, power supply and own memory.
  • the application program is stored in both central units.
  • Both CPUs exchange via a high-speed coupling Data for event-synchronous processing of the user program off, whereby one of the two central devices (ZG) the Role of master.
  • the other central device is the reserve and receives the Input signals, processed the same program as the master ZG, but does not output any output signals (hot standby). If the master CG fails, the reserve CG takes over bumplessly the company.
  • the S5-155H system works according to the master-slave principle in the so-called "hot stand-by" mode.
  • Sub-device the master device, the process.
  • the second "reserve device” the slave runs in the “updated” state, receives the current data at each so-called “synchronization point of the master and checks whether the master device is still ready for operation is.
  • the reserve detects a total failure of the master device, then takes over after a bumpless changeover (approx. 5-30 ms) the controller as the new master. This switchover takes place without loss of information.
  • the new master device leads the process alone; the failed sub-device is located in the stop state and is not on the lighting control more involved. It is reported as failed and can then be used be replaced.
  • the reserve device is always at the same data level how the master device is held so that in the event of an error is ready to take control immediately.
  • the synchronization procedure used in the S5-155H is the "event-driven synchronization":
  • the synchronization takes place with all events leading to a different internal state in the two sub-devices would lead, e.g. different process images, Times or communication dates. She makes sure that too a bumpless master-slave switchover at any time is possible: No output signal is by switching changed and communication with the communication processors takes place without loss of information. On this Synchronization points are also checked whether both sub-devices edit the same program command. In case of inequality the reserve device goes with the error message "synchronization error" in the stop state (only one subunit available).
  • the S5-155H automation system supports non-stop operation of the redundantly operated hardware components several self-tests. These check the condition of the hardware (CPU, peripherals) and make comparisons between the two Devices. It is determined which assemblies are faulty and must be replaced.
  • each sub-device runs through all of them completely Self-tests. If an error is already detected here, it works the faulty subunit in the stop state.
  • time slices a User program cycle
  • S5 program a User program cycle
  • S5 program become one or several of these time slices (configurable in the system configuration) processed in the background until an error is detected becomes.
  • the reserve device goes into troubleshooting mode. This operation is called when the operating system when comparing the RAM or process image of the outputs a difference and therefore a non-localizable error recognizes.
  • troubleshooting mode the self-test as a whole performed; it takes about 10 to 30 seconds. The master device continues to work in "solo mode".
  • the localization device is used for error detection and Error localization with two-channel digital input and digital output modules.
  • L-DE localization input
  • L-DA localization output
  • the localization input "L-DE” is used to read back the status of the localization outputs "L-DA”.
  • FIGS 2 and 3 show these two principles of redundancy Input and output.
  • the fault diagnosis must be carried out for uninterrupted operation Not only detect errors, but also localize them the faulty module is passivated (deactivated) can.
  • This passivation occurs with the redundant output modules by switching off the load voltage using the localization outputs. So if an output module fails not the supply voltage of other modules is also switched off is one for each redundant output module separate localization output (L-DA) provided.
  • L-DA localization output
  • the three TIDs contain the control and display functionalities for the place controller (PL), for the blind controller (PB) and the redundancy workstation (RUN).
  • the TIDs have the following technical data: Dimensions 350 x 240 x 70 mm (W x H x D), Display / touch diagonal 12.1, brightness 4 to 800 cd / m 2 , brightness adjustable manually, viewing angle 120 ° vertical, 110 ° horizontal; mittenab Dermat
  • the two PID control and display stations in the tower pulpit each consisting of a 20.1 "flat monitor with mouse (Pointer), serve for clear display and others Lighting control functions. Be beyond All levels of the TID are also available here.
  • the overview display (Main picture) shows the current lighting status in graphic form, on a background with correct position Representation of the two S / L and the taxiways.
  • the flat monitor has the following technical data: Mounting dimensions 488 x 399 x 112 (WxHxD) screen size 20.1 '' resolution 1280 x 1024 pixels refresh rate minute 70 Hz display technology LCD color display, TFT service remote, connection to the monitor via cable
  • ANBLF interface units
  • the transmission protocol is PROFIBUS-DP according to EN 50170; the Transmission rate is at least 1.5 Mbit / sec.
  • Digital 24V inputs are connected to these connections via bus connectors and output modules to implement the 24V interface connection connected to the DFS ANBLF computer.
  • control S5-155H Tower are used for the airport beacon (BEC) following control and feedback signals redundant placed on digital input / output modules:
  • a fault localization device is implemented in the control and monitoring system to localize a fault in a control signal.
  • signals 1 control signal BEC Pot. free contact 1 feedback
  • BEC A Signal voltage + 24V
  • the following signals are provided for the obstacle lights (OBS) on the new tower.
  • the control signal is built up in hardware so that the obstacle lights are automatically switched on in the event of a total failure of the control computer.
  • the control computer SIMATIC S5-155H in the new tower is included an uninterruptible power supply (UPS). If the mains supply fails, the lighting computer must still functional for at least 60 minutes via the UPS his.
  • UPS uninterruptible power supply
  • connection to the five PCs with the software for the TID and PID workplaces are carried out - as shown in Figs. 1 and 5 shown with a redundant SINEC H1 bus connection (Ethernet).
  • the coupling between the north-east lighting stations, North-west, fire brigade and tower takes place, as shown in FIG. 1, redundant via two fiber optic rings. All couplings are bus couplings.
  • the protocol is on the coupling routes to the stations PROFIBUS according to EN 50170, Volume 2 with a transmission speed of at least 1.5 Mbit / sec.
  • the handling of data transport via the two bus systems is carried out by communication processors SIMATIC CP 5431, that work parallel to the CPU and thus the CPU of Relieve coupling tasks.
  • the handling of the H1 data transport is carried out with the communication processors SIMATIC CP 1430 running parallel to the CPU works and thus relieves the CPU of coupling tasks.
  • FIG 6 shows the construction principle of the central control device SIMATIC, S5-155H, from the tower.
  • the control units of the three stations north-west, fire brigade and the north-east are like the tower based on a SIMATIC S5-155H realized.
  • the Profibus connections to the new tower are made via redundant fiber optic couplings.
  • the lamp failures, the insulation status and the current actual value of the series circles are based on coprocessor units Basis of SIMATIC S7-300 and recorded via a redundant Transfer the Profibus coupling to the control unit S5-155H.
  • Sensor evaluation units are located in all stations Detection of taxi traffic on taxiways and slopes.
  • the signals from the evaluation devices - especially the occupancy reports the sensor loops - are two-channel from the control unit S5-155H read in and processed redundantly.
  • a PC-based service unit For on-site control of systems and individual circles as well a PC-based service unit is responsible for monitoring their condition (Laptop) available.
  • bus-controlled control devices constant current controllers, as well as lamp failure and insulation monitoring systems.
  • the controllers are not over individual digital outputs controlled by means of relay modules and the messages are read in individually with digital inputs, but connected via a redundant Profibus.
  • the controllers set these control commands in current steps for the series circuits around.
  • the controller issues monitoring signals via the bus for monitoring from that read in by the control and monitoring system and evaluated for error and operational messages.
  • Nordpiste will continue Type 6SF51 controller (as in the southern runway) used. Only the setpoint module is used against a Profibus module exchanged. The power and control parts remain unchanged. The Operation and the indicators on the front panel of the controller 6SF51 also remain unchanged.
  • the bus coupling is designed redundantly, i.e. in the event of failure
  • the control and monitoring of one of the two Profibus remains controller received from the S5-155H single-channel.
  • the Switching to the intact bus is bumpless within of a few milliseconds. The failure is reported in the control room.
  • the Switching state held on the controller's Profibus module (Remanenzfunktion).
  • the S5-155H is connected to the controller bus with two Communication interfaces IM 308C in separate central units.
  • Data is exchanged between the S5 and a controller via the redundant controller bus.
  • the data exchange takes place bidirectional by the following interface signals:
  • the controller provides a redundant controller bus (Profibus-DP) six message signals are available from the control and monitoring system be evaluated.
  • Profile-DP redundant controller bus
  • Each message signal is two-channel via this controller bus from two IM308C Profibus interface in expansion units of the S5-155H read.
  • Signal state "1" indicates that the controller has a current emits.
  • the control signal is at “1” and the signal Operating message goes within a monitoring time from about 1 second to the signal state "1", that works Control and monitoring system assume that the controller works properly.
  • Signal state "0" indicates that the controller has no current emits.
  • the control signal is at "0" and the signal Operating message goes within a monitoring time from about 1 second to the signal state "0", that works Control and monitoring system assume that the controller is properly switched off.
  • Signal state "1" indicates that the effective value of the Series circuit current several times within a certain Time grid exceeded the limit value that can be set on the controller Has. The controller lock will then appear in the controller activated and the load contactor switched off.
  • Signal state "1" indicates that the controller is operating locally is switched.
  • the control signals from the S5-155H are ignored.
  • the error evaluation is not active.
  • Signal state "0" indicates that the controller is on remote control is switched.
  • the selection of the operating levels takes place via the control signals of the S5-155H.
  • the error evaluation is active.
  • Signal state "1" indicates that the controller is on a of its two bus interfaces detects transmission errors ("BF1” or “BF2” depending on the interface). The Failure of both interfaces is recognized by the S5-155H.
  • control signal signals are evaluated by the lighting computer as follows: CONTROL MESSAGES Circle drive Actual value available overcurrent Istwertausfall Remote (not location) district status 1 1 0 0 1 OK 1 0 X X 1 error 1 X 1 X 1 error 1 X X 1 1 error 0 0 0 0 1 OK 0 1 X X 1 error X X X X 0 Location report not an error
  • New modules are available for the lamp failure message, whose measured values are read out via a PLC (S7-300) become.
  • the measuring principle corresponds to the well-known LAM module i.e. an empty lamp transformer turns on Measurement window formed by the measurement values voltage and time be recorded.
  • the program in the S7 determines the Number of failed lamps based on when commissioning determined reference values.
  • the LAM module To stage monitoring via an independent current measurement to enable (see draft standard IEC61 820) is supported by the LAM module also recorded the rms value of the secondary current and coupled via the S7 to the S5-155H controller.
  • the LAM modules must be used for easier commissioning no longer be compared, but the program in the S7 records and saves the values for a reference point at the push of a button. With a connectable laptop, the Values are read out and saved. In an exchange a LAM module, no new adjustment has to be made (Reference values are saved in the S7). At a If the S7 needs to be replaced, all reference values / parameters can be changed loaded from the laptop back into the S7.
  • a program is available on the laptop for commissioning Available.
  • the flashing lights are controlled in the stations North-West and North-East via a pulse generator that is controlled by the and monitoring system is switched on and off.
  • the Passing frequency is fixed (not switchable).
  • the pulse generator outputs monitoring signals for monitoring, which are read in by the control and monitoring system.
  • the coupling between the control unit S5-155H and the pulse generators takes place via 24V signals.
  • the pulse generator for flash firing provides 6 signal signals available, evaluated by the control and monitoring system become.
  • Each message signal is redundant (two-channel) on the inputs the S5-155H hung up. To localize a signal failure is a fault location in the control unit S5-155H realized.
  • Signal state "1" indicates that the pulse generator is working. Is the control signal at "1" and the signal "operating message passes within a monitoring time of about 1 second to the signal state "1", the control and monitoring system assume that the pulse generator works properly.
  • Signal state "1" indicates that the pulse generator is switched to local operation.
  • the control signals from the S5-155H relay module are ignored.
  • Signal state "0" indicates that the pulse generator is switched to remote control.
  • the operating levels are selected via the control signals of the S5-155H relay module.
  • Signal state "1” indicates that an error has occurred on the threshold flash and both lamps are switched off.
  • Signal state "0" indicates that there is no fault on the lamps of the threshold flashes.
  • Signal state "1” indicates that the first threshold for lamp failure that can be set on the pulse generator has been reached.
  • Signal state “0” indicates that the first threshold for lamp failure has not yet been reached.
  • OBS obstruction lights
  • the control voltage for the control and feedback of the decentralized OL control switchgear is 60V DC.
  • This tax and alarm signals are in an additional control cabinet "Obstacle fire" on the S5 input and output level implemented by 24V DC.
  • the two S5 control outputs OBS-1 / OBS-2 reproduced.
  • the obstacle lights are controlled by two redundant ones Control signals of the S5.
  • the two outputs (24V) are - decoupled by diodes - combined and to two coupling relays continued. These coupling relays become hardware constructed so that in the event of a total failure of the control computer the obstacle lights are switched on automatically become.
  • the two control signals are now obstruction lights in the control cabinet each for the control of 5 obstacle light groups reproduced and converted to 60V DC.
  • the 60V feedback from the 10 obstacle light groups are in the Control cabinet obstacle lighting on potential-free contacts implemented and by the lighting computer S5-155H with 24V DC signal voltage read in redundantly.
  • a fault message is only issued in the main and secondary control room. OBS errors are not output in the tower.
  • Each evaluation card of the sensor elements has the following message signals to the control unit S5-155H in the station:
  • This signal is "1" (24V) if the evaluation card of the Device is working properly.
  • This signal is "1" (24V) if one or more Loops have a defect.
  • All signals from the sensor system are transferred to the S5-155H Two-channel stations. About fault location A defective input is detected and reported in the S5-155H.
  • a service unit is available for on-site diagnosis and control (Laptop) provided.
  • This service unit is used to control the lighting systems and observation of operating states (controller, LAM, ISO and sensors) of a station.
  • This laptop can be running Operation can be coupled to the control units S5-155H.
  • the software on the laptop automatically recognizes which one Control unit (north-east, fire department or north-west) connected them is.
  • the service device is designed as a portable Pentium PC (laptop). Windows NT is used as the operating system.
  • Circular windows show all status data of selected circles (controller, LAM, ISO).
  • lighting systems can be installed in the station are controlled in which the service device is coupled has been.
  • the prerequisite is that there is an operator with tax authorization logged in with a password.
  • FIG. 8 shows the basic structure of a decentralized control device, here a SIAMTIC type S5-155H.
  • the control rooms are based on a PC with a coupling to the tower as well Monitor, printer and UPS (see FIG 1).
  • the displays are colored in a window system, the operation becomes user-friendly via menus with the mouse carried out.
  • the system is operated over a UPS for min. Buffered for 10 min. After that the computer will shut down automatically. After return the system runs again automatically high.
  • the screen is used to display all operating data, operating states, Error messages and operator input.
  • the display takes place via a window system, i.e. multiple ads (Images) can be opened at the same time and in their position moved on the screen.
  • a window system i.e. multiple ads (Images) can be opened at the same time and in their position moved on the screen.
  • the runway lighting is displayed in circles, the display for taxiways, stop bars and apron system.
  • warning displays are displayed for each station that are not visible during normal mains operation.
  • the states of a lighting system are identified by colors: Status display OUT Gray ON system dependent Error not acknowledged Flashing magenta / gray Error acknowledged magenta (non-flashing) Circle in place, not acknowledged Flashing white / gray Circle on location, acknowledged White (not flashing)
  • the image selection buttons each show a group error status which is formed from all the errors in this picture are displayed. If an error occurs, the key color changes from gray to magenta.
  • the graphic overview screen is also used for easy selection the detailed signal display in a circle. All you have to do is the graphic symbol of the lighting system with the left Mouse button can be selected.
  • a maximum of two circular images can be opened at the same time his.
  • Window contains all existing information of the circuits of a system.
  • the circular image can be "touched" at the top with the Mouse can be moved on the screen.
  • the input is also from the circular image via other windows of circle-related data possible.
  • the individual circular images can be selected in a selection window selected their name or via the graphic overview screen become.
  • the pictures contain the following displays:
  • the operating times are calculated in two ways:
  • the absolute total operating time (controller operating time) of a Circle is the "real" operating time of the circle.
  • the rated operating time since the last maintenance in the following Text referred to as rated uptime or lamp uptime, is the sum of the operating times of a district since the last maintenance.
  • the runway system is operated at brightness level 3.
  • the System is turned on for 0.5 hours.
  • the operating times are always updated as long as the Computer is switched on.
  • the control system monitors the lighting system. Realize it a malfunction, an error message is generated for stored for at least 30 days, (ultimately limited by Storage space) is displayed and printed out.
  • Error messages are also sent to the printer as a message sequence report printed.
  • the picture (window) "Message list” shows the data saved in the computer Error messages displayed.
  • the display is in list form, with the errors displayed represent a section of the saved errors.
  • the entry list can be scrolled to one by one Display errors.
  • All errors of a display or all saved errors can be acknowledged at once.
  • the message list can be printed out (see also printer output).
  • the message list has two types of display: current and archive. There are only pending errors in the current list visible. All detected errors are in the archive view visible, with separate entries for the states recognized, acknowledged and fixed.
  • the message line is independent of the selected picture (window) always visible.
  • the message line serves to inform the operator of the last recognized Display errors regardless of the selected image.
  • This error indicates that the lamp operating time has been exceeded. It is displayed when the operating time counter has a higher value for the lamps of a circle than the saved maintenance interval (see pie chart).
  • the operating time counter can be reset to zero (see circle). This clears the "Operating time” error.
  • the switching status of all circuits, systems of lighting and Signals from the sensor system are recorded with the date and time and stored in a database for at least 7 days. If necessary, signals can be displayed in a curve window or printed out.
  • the selection of the systems, the ANBLF messages and other operational messages are similar to the error messages in list form output.
  • a log of all current lamp failure data is available on request printed.
  • the expression is organized according to systems and sorted the corresponding district numbers. Every page comes with with a header, the day of the week and the date of the printout contains. The pages are numbered.
  • On request a log of the operating times of the controllers and the lamps printed out of all circles.
  • the printout is sorted by system and sorted the corresponding district numbers. Every page comes with with a header, the day of the week and the date of the printout contains. The pages are numbered.
  • the "Login” function is used to determine the operator Unlock functions of the program.
  • the operator must enter a secret password to log in log on to the computer.
  • the "login" mechanism prevents unauthorized operators or other important functions of the Program can perform because they have the secret passwords not knowing.
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leitsystem für Flugplatzbefeuerungsanlagen zum Steuern, Regeln und/oder Überwachen von Aktorik- und/oder Sensorikelementen von Flugplatzbefeuerungsgeräten, umfassend eine zentrale redundante Steuereinrichtung, an welche Ein- und Ausgabeeinrichtungen und mittels wenigstens einer Schnittstelle über ein redundant ausgebildetes Bussystem wenigstens eine dezentrale, mit den Aktorik- und/oder Sensorikelementen von Flugplatzbefeuerungsgeräten verbindbare Steuereinrichtung anschließbar ist. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leitsystem für Flugplatzbefeuerungsanlagen zum Steuern, Regeln und/oder Überwachen von Aktorik- und/oder Sensorikelementen von Flugplatzbefeuerungsgeräten.
Befeuerungsanlagen umfassen alle lichttechnischen Hilfen, die einen sicheren Flugbetrieb und ein Rollen von Luftfahrzeugen im Bereich eines Flughafens bei Dunkelheit und/oder schlechter Sicht gewährleisten. Dabei wird unter anderem zwischen Anflugbefeuerung, Gleitwinkelfeuer, Seitenreihenfeuer, Schwellenfeuer, Start- und Landebahnfeuer, Rollbahnfeuer, Kennfeuer, Gefahrenfeuer, Hindernisfeuer und Drehfeuer unterschieden.
Nach internationalen Richtlinien und Empfehlungen müssen Flugplätze für den Betrieb bei Nacht oder schlechter Sicht mit Flugplatzbefeuerungssystemen ausgerüstet sein. Beim Anflug, bei der Landung, beim Start und während des Rollens dienen Befeuerungsgeräte dem Piloten als optische Navigationshilfe. Befeuerungsanlagen für Großflughäfen umfassen verschiedene Befeuerungsgeräte, die der Markierung des Anflugsektors, der Start- und Landebahnen, der Rollbahnen und Vorfelder dienen. Des weiteren werden Zusatzeinrichtungen eingesetzt, beispielsweise Rollbahnwegweiser, Einparkhilfen, Windrichtungsanzeiger und dergleichen. Sowohl die Geräte als auch die Anlagen sind getrennt schaltbar, wobei auch jede einzelne Anlage unterschiedlich schaltbare Befeuerungsgeräte umfassen kann. So umfasst die Anflug-Befeuerung beispielsweise Anflug-Blitzfeuer zur optischen Hervorhebung von Anflug-Mittellinie und Schwelle, Hochleistungsfeuer für Anflug, Schwelle und Startbahnende, Präzisions-Anflug-Gleitwinkelfeuer für hohe Lichtleistungen und scharfen Rot-Weiß-Übergang und dergleichen.
Die einzelnen Befeuerungsanlagen erstrecken sich in der Regel über mehrere Kilometer und erfordern ein dementsprechendes Kabelnetz. Die einzelnen Befeuerungsgeräte werden üblicherweise seriell betrieben, um Intensitätsunterschiede der angeschlossenen Befeuerungsgeräte am Leitungsanfang und Leitungsende auszuschließen, die bei parallelbetriebenen Befeuerungsgeräten aufgrund des bei diesen Kabellängen gegebenen hohen Spannungsabfalls gegeben wären. Um eine Unterbrechung des durch die in Serie geschalteten Verbraucher gebildeten Serienstromkreises bei Ausfall eines einzigen Verbrauchers, d.h. einer Lampe, zu verhindern, werden die einzelnen Lampen jeweils über einen Lampen- oder Serienkreistransformator versorgt. Die Lampentransformatoren zum Speisen der Lichtquellen der Befeuerungsgeräte werden im Serienkreis in Reihe geschaltet und mit einem konstanten Strom betrieben. Die Transformatoren haben daher Stromwandlercharakter mit einem festen, vorgebbaren Stromübersetzungsverhältnis.
Die Lichtstärke der Befeuerungsanlagen muss jederzeit an die bei Start oder Landung der Flugzeuge herrschenden Sichtverhältnisse angepasst werden können. Die Einstellung der Lichtstärke wird dabei mittels Steuer- und Reglereinrichtungen vorgenommen, die seitens der Befeuerungsanlagen neben Lampen als Befeuerungsgeräte zur Verfügung stehen. Ein einmal eingestellter Intensitätswert muss dabei unabhängig von Netzspannungsschwankungen oder dem Ausfall einzelner Lampen im Serienkreis konstant gehalten werden. Zur Konstanthaltung des Stromes in Serienkreisen von Befeuerungsanlagen auf Flugplätzen werden dabei Konstantstromregler eingesetzt, die neben den obigen Forderungen internationale Richtlinien und Empfehlungen und insbesondere landesspezifische Auflagen erfüllen müssen. Neben diesen Steuer- und Reglereinrichtungen umfassen Befeuerungsanlagen als Befeuerungsgeräte darüber hinaus Lampenausfallmelde- und/oder Isolationsüberwachungseinrichtungen. Lampenausfallmeldeeinrichtungen sorgen dafür, dass der Ausfall von Lampen in Befeuerungsanlagen erkannt und beseitigt werden kann. In der Regel werden unabhängig vom Serienkreisstrom und dessen Kurvenform die einzelnen Lampenausfälle in Thyristor geregelten Serienkreisen erkannt und gemeldet. Die üblicherweise verwendeten Lampenausfallmeldeeinrichtungen melden dabei die erste und alle weiteren ausgefallenen Lampen einer Befeuerungsanlage.
Die in der Regel durch lange Kabelstrecken gekennzeichneten Serienstromkreise für Flugplatzbefeuerungen, welche überwiegend im Erdreich und in feuchten Schächten untergebracht sind, können aufgrund hoher Betriebsspannungen derartiger Stromkreise gegen Erde bei Defekten leicht zu Isolationsfehlern führen. Die Folge derartiger Isolationsfehler ist bei Doppelerdschluss die Reduzierung des Betriebsstromes und damit der Lampenhelligkeit von Befeuerungsgeräten nahe des Fehlers, was im Extremfall zum Ausfall der Lampen führt. Isolationsüberwachungseinrichtungen erfassen den Isolationswiderstand eines Flugplatzbefeuerungs-Serienstromkreises sowohl im Betrieb als auch im abgeschalteten Zustand. Dabei wird eine stabilisierte Gleichspannung unabhängig von der Betriebsspannung in den Serienkreis eingespeist und über den resultierenden Strom der Widerstand bestimmt. Der gemessene Widerstandswert gibt dabei ein Fehlermaß, welches innerhalb von vorgebbaren Grenzwerten eine Meldung zum Einleiten von Beseitigungsmaßnahmen ausgibt.
Die verschiedenen Befeuerungsgeräte wie Konstantstromregler, Lampenausfallmeldesysteme und Isolationsüberwachungssysteme für Flugplatzbefeuerungen müssen eine Vielzahl von Signalen zur Ansteuerung und Rückmeldung von Betriebszuständen mit der Steuereinrichtung austauschen. Diese Signale müssen über Kabel und entsprechende Steck- oder Klemmverbindungen den einzelnen Befeuerungsgeräten seitens der Steuereinrichtung zur Verfügung gestellt werden. Bisher mussten die Befeuerungsgeräte über parallele Schnittstellen mit mehradrigen Kabeln und entsprechenden Steck- oder Klemmverbindungen mit der zentralen Steuereinrichtung bzw. vorgelagerten dezentralen Steuereinrichtungen verbunden werden. Die Verbindung der einzelnen Befeuerungsgeräte mit der Steuereinrichtung bedingt dabei einen erheblichen Montage- und Materialaufwand. Dieser Montage- und Materialaufwand erhöht sich insbesondere bei redundanter Auslegung der Verbindungen zumindest um den Faktor 2, wobei entsprechende Befeuerungsgeräte und Steuereinrichtungen über entsprechende Signalein- beziehungsweise -ausgänge verfügen müssen, die eine redundante Verbindung zulassen.
Zur Steuerung, Regelung und/oder Überwachung von Flugplatzbefeuerungsanlagen seitens einer zentralen Steuereinrichtung, beispielsweise seitens eines Towers, oder seitens dezentraler Steuereinrichtungen, beispielsweise seitens der verschiedenen Befeuerungsgeräte, in einer direkt vor Ort der Befeuerungsgeräte angeordneten Warte, ist es erforderlich, sowohl mit den Aktorik- und Sensorikelementen der Befeuerungsgeräte kommunizieren zu können, als auch die Überwachungssignale aller Anlagenteile bis runter auf Aktorik- und/oder Sensorikelementebene entsprechend zu verknüpfen und anzuzeigen beziehungsweise zu protokollieren. Dabei sind folgende Aufgaben vom Leitsystem der Flugplatzbefeuerungsanlage zu leisten:
  • die Ein- beziehungsweise Ausschaltung aller Aktorik- und/oder Sensorikelemente der Flugplatzbefeuerungsgeräte,
  • die Einstellung der erforderlichen Helligkeitsstufen der Flugplatzfeuer von einer zentralen beziehungsweise einer dezentralen Steuereinrichtung aus,
  • die Rollführung mittels Sensoren, beispielsweise Induktionsschleifen in den Rollbahnen,
  • die Überwachung aller Aktorik- und/oder Sensorikelemente der Flugplatzbefeuerungsgeräte und Anzeige der Betriebszustände seitens einer zentralen und/oder einer dezentralen Steuereinrichtung.
Dazu sind im einzelnen folgende Systemleistungen gefordert:
  • Programmschaltungen der Befeuerung aufgrund einer vorgegebenen Landerichtung eines Flugzeuges seitens einer Steuereinrichtung der Flugsicherung,
  • die Entgegennahme manueller Steuerbefehle seitens Eingabeeinheiten der Steuereinrichtungen,
  • Zulässigkeitsüberprüfungen sämtlicher Eingaben und Rückweisungen unzulässiger Eingaben,
  • die Anzeige aktivierter Funktionen,
  • die Ansteuerung von Leistungseinheiten der Befeuerungsgeräte, beispielsweise von Konstantstromreglern,
  • die Überwachung der Betriebszustände einzelner Befeuerungsgeräte,
  • die Auswertung von Meldungen angeschlossener Überwachungssysteme wie Lampenausfallüberwachungssysteme, Isolationsüberwachungssysteme sowie sonstiger Sensorikelemente,
  • Eigenüberwachung des Leitsystems und der Kommunikationseinrichtungen, wie Bussysteme und dergleichen,
  • automatischer Wiederanlauf des Leitsystems nach Störungsbeseitigung sowie Netzausfällen und dergleichen.
Zum Ein/Ausschalten der verschiedenen Einrichtungen wurden bisher üblicherweise Schalter oder Taster und für die Anzeige Leuchtdioden oder Glühlampen verwendet, welche mittels Parallelverdrahtung zu den Aktorik- und/oder Sensorikelementen der Befeuerungsgeräte geführt wurden. Ferner sind Ausführungen bekannt, die rechnergestützte Steuereinrichtungen enthalten und zwischen zentralen und dezentralen Steuereinrichtungen Lichtwellenleiterverbindungen aufweisen, beispielsweise zwischen einem Tower und verschiedenen Unterstationen. Von den dezentralen Steuereinrichtungen, beispielsweise einer Unterstation, zu den Aktorik- und/oder Sensorikelementen findet dann aber wieder eine Parallelverdrahtung Verwendung. Alle bisher bekannten Leitsysteme für Flugplatzbefeuerungsanlagen sind speziell auf den jeweiligen Einsatzort ausgerichtet. Im übrigen sind Redundanzen nur überaus aufwendig realisierbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Leitsystem der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass insgesamt eine bessere Gesamtfunktion, eine höhere Sicherheit, eine leichte Erweiterbarkeit und insbesondere auf einfache und kostengünstige Art und Weise ein redundanter Aufbau des Leitsystems bis hinunter auf Aktorik- und/oder Sensorikelementebene realisierbar ist.
Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ein Leitsystem für Flugplatzbefeuerungsanlagen zum Steuern, Regeln und/oder Überwachen von Aktorik- und/oder Sensorikelementen von Flugplatzbefeuerungsgeräten bereitgestellt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass dieses eine zentrale redundante Steuereinrichtung umfasst, an welche Ein- und Ausgabeeinrichtungen und mittels wenigstens einer Schnittstelle über ein redundant ausgebildetes Bussystem wenigstens eine dezentrale, mit den Aktorik- und/oder Sensorikelementen von Flugplatzbefeuerungsgeräten verbindbare Steuereinrichtung anschließbar ist. Vorteilhafterweise sind die zentrale und/oder dezentrale Steuereinrichtung eine speicherprogrammierbare Steuerung, vorzugsweise eine SIMATIC, besonders bevorzugt vom Typ S5-155H oder S7-400H, wobei die dezentrale Steuereinrichtung eine redundante Steuereinrichtung ist.
Kernstück der erfindungsgemäßen Steuerung ist damit die handelsübliche redundante Steuereinrichtung SIMATIC S5-155H/ S7-400H, der Firma Siemens, die seitens der zentralen und/oder dezentralen Steuereinrichtung vorteilhafterweise um handelsübliche Recheneinrichtungen (PC's), Ein- und Ausgabeeinrichtungen, vorteilhafterweise Touch-Screen-Bedienstellen, Überwachungsmonitore und dergleichen ergänzt ist. Durch die erfindungsgemäße Schnittstelle lassen sich vorteilhafterweise dezentrale Steuereinrichtungen über das redundant ausgebildete Bussystem anschließen, so dass diese seitens der dezentralen Steuereinrichtung zum Steuern, Regeln und/oder Überwachen von der dezentralen Steuereinrichtung angeschlossenen Aktorik- und/oder Sensorikelementen von Flugplatzbefeuerungsgeräten ein Steuer, Regeln und/oder Überwachung derselben ermöglicht.
Erfindungsgemäß sind die Komponenten des Leitsystems redundant vorhanden, so dass bei Ausfall einer Komponente der Betrieb ohne Unterbrechung weitergeführt werden kann. Durch Umschaltvorgänge im Leitsystem, beispielsweise beim Umschalten einer redundanten Verbindung über das Bussystem oder beim Umschalten der redundanten Steuereinrichtung einer sogenannten "Master"- auf eine Reserve-CPU wird vorteilhafterweise der Schaltzustand der Aktorik- und/oder Sensorikelemente von Flugplatzbefeuerungsgeräten nicht verändert.
Die Verwendung handelsüblicher Steuereinrichtungen, wie Bussysteme, Schnittstellen, Ein- und Ausgabeeinrichtungen und dergleichen, welche hinsichtlich ihrer Funktionen jeweils redundant ausgebildet sind, stellen sicher, dass das Leitsystem hoch verfügbar ist. Darüber hinaus erlaubt die Verwendung handelsüblicher Steuereinrichtungen, Bussysteme, Schnittstellen und dergleichen, dass das Leitsystem auf einfache und kostengünstige Art und Weise erweiterbar ist und schließlich, dass das erfindungsgemäße Leitsystem unter Verwendung handelsüblicher Einrichtungen einfacher zertifizierbar ist, beispielsweise nach DIN oder dergleichen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Schnittstelle zur Buskopplung der Steuereinrichtungen, Kommunikationsprozessoren, welche die Verwendung von Lichtwellenleitern als Übertragungsmedium ermöglichen. Dadurch lässt sich eine redundante Buskopplung von der zentralen Steuereinrichtung zu dezentralen Steuereinrichtungen aufbauen. Die Datenübertragung erfolgt vorteilhafterweise mittels Ethernet-Netzen und/oder PROFIBUS-Netzen, vorteilhafterweise in verschiedenen Topologien, beispielsweise als Ring.
Gemäß einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung werden zur Bedienung, beispielsweise zum Ein- und/oder Ausschalten der Aktorik- und/oder Sensorikelementen von Flugplatzbefeuerungsgeräten Touch-Screen-Bedienstellen verwendet, die sich an geänderte Aufgabenstellungen überaus einfach mittels entsprechender Softwareänderungen anpassen lassen.
Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung sind Meldungen und/oder Meldebilder auf großen Farb-Flachmonitoren anzeigbar, wobei sich die Anzeige mittels entsprechender Softwareänderungen an geänderte Aufgabenstellungen des Leitsystems anpassen lassen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Sicherheitssteigerung der Steuereinrichtungen vorteilhafterweise eine fehlertolerante Steuereinrichtung verwendet, besonders bevorzugt eine SIMATIC S7-400H der Firma Siemens, die in sogenannter "Hot-Stand-By-Technik" einsetzbar ist, um einerseits die Verfügbarkeit der Steuereinrichtung weiter zu erhöhen und andererseits die Betriebssicherheit der Steuereinrichtung. Dazu ist bei der SIMATIC S7-400H die Verwendung eines Sicherheitsassessment vorgesehen.
Die dezentralen Steuereinrichtungen für die serielle Ansteuerung und Überwachung der Aktorik- und/oder Sensorikelemente der Flugplatzbefeuerungsgeräte wie Befeuerungskonstantstromregler, Lampenausfallmeldesysteme, Isolationsmeldesysteme und dergleichen, und deren serielle redundante Buskopplung zur zentralen Steuereinrichtung, beispielsweise seitens des Towers, welche vorteilhafterweise über zwei Lichtwellenleiter-Ringe erfolgt, sorgen dafür, dass auch bei Ausfall einer Kopplung der gesamte Datenaustausch zwischen der zentralen und einer dezentralen Steuereinrichtung gewährleistet ist.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die dezentralen Steuereinrichtungen eine Schnittstelle zum Anschluss einer mobilen, tragbaren Recheneinrichtung, beispielsweise einen Laptop, so dass eine Steuerung, Regelung und/oder Überwachung seitens der zentralen Steuereinrichtung vor Ort ermöglicht ist.
Die Kopplung zu den Aktorik- und/oder Sensorikelementen der Flugplatzbefeuerungsgeräte, beispielsweise Konstantstromregler, Induktionsschleifen und dergleichen erfolgt seitens der dezentralen Steuereinrichtungen. Die dezentralen Steuereinrichtungen sind dabei über das Bussystem mit der zentralen Steuereinrichtung gekoppelt und mittels seitens der zentralen Steuereinrichtung angeschlossener Ein- und Ausgabeeinrichtungen, vorteilhafterweise basierend auf handelsüblichen Hochleistungsrechnern mit Farbmonitor und Zeigerbedienung über Maus sowie einem oder mehreren Störmeldedruckern, steuer-, regel- und/oder überwachbar. Dabei werden folgende Funktionen erfüllt:
  • graphische Darstellung des Befeuerungs- und Systemzustands,
  • Einzelanzeigen für jeden Stromkreis mit Zustands-Regler, Lampenausfälle und Isolationszustand,
  • Ermitteln, Anzeigen und Speichern von Betriebszeiten der einzelnen Befeuerungskreise,
  • Einzelanzeige des Zustands der Sensorikelement-Auswertegeräte (Schleifen, Kameras, IR-Schranken etc.),
  • Speichern und Anzeigen von Störmeldungen sowie Ausdrucken der Störmeldungen mit Datum und Uhrzeit,
  • Aufzeichnen und Speichern aller Schaltzustände der Befeuerungsgeräte über längere Zeiträume,
  • Ausdrucken ausgewählter Zustände auf einem Protokolldrucker,
  • Verwaltungsfunktionen wie passwortgeschützter Zugriff und Datensicherung.
Diese Art der Anordnung des Leitsystems bringt folgende Vorteile mit sich:
  • Einsatz von handelsüblichen bewährten Industriesteuerungen (SIMATIC S5/S7),
  • Einsatz von handelsüblichen bewährten Bussystemen und Lichtwellenleiter-Technik,
  • Aufbau von preiswerten komplexen Steuer- und Überwachungssystemen,
  • preiswerter redundanter Steuerungsaufbau,
  • Flexibilität des gesamten Leitsystems, insbesondere bei der Realisierung geänderter Aufgabenstellungen oder Anlagenerweiterungen,
  • Anwendbarkeit für Klein-, Mittel- als auch für Großanlagen, beispielsweise Ergänzung und Adaption,
  • durch offengelegte Busstruktur anschaltbar an bestehende Fremdsysteme,
  • Aufbau von fehlertoleranten Systemen mit hoher Verfügbarkeit (99,99%) in Verbindung mit sicherheitsgerichteter Technik,
  • Aufbau von Bedienhierarchien mittels Passwörtern und dergleichen,
  • Speicherung von Bedien- und Überwachungsdaten, beispielsweise zur Erstellung von Statistiken,
  • einfachste Erweiterbarkeit der Steuereinrichtungen, insbesondere durch Modularisierung der Software.
Das erfindungsgemäße Leitsystem schafft durch die Kombination handelsüblich verfügbarer Komponenten und Baugruppen ein komplettes Steuerungs-, Regelungs- und Protokolliersystem zum Steuern, Regeln und/oder Überwachen von Aktorik- und/oder Sensorikelementen von Flugplatzbefeuerungsgeräten.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der an den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
FIG 1
in einer schematischen Darstellung den Aufbau eines erfindungsgemäßen Leitsystems;
FIG 2
ein Prinzipschaltbild einer Beschaltung redundanter Eingabebaugruppen mit Fehlerlokalisierungseinrichtung;
FIG 3
ein Prinzipschaltbild der Beschaltung redundanter Ausgabebaugruppen mit Fehlerlokalisierungseinrichtungen;
FIG 4
in einer Prinzipdarstellung die Ankopplung an die zentrale Steuereinrichtung über eine Schnittstelleneinheit;
FIG 5
in einer Prinzipdarstellung Ein- und Ausgabeeinrichtungen an die zentrale Steuereinrichtung;
FIG 6
in einer schematischen Darstellung das Aufbauprinzip der zentralen Steuereinrichtung,
FIG 7
in einer Prinzipdarstellung das Leitungskonzept busgesteuerter Regeleinrichtungen, sowie von Lampenausfallmelde- und Isolationsausfallmeldesystemen und
FIG 8
in einer Prinzipdarstellung Aufbau einer dezentralen Steuereinrichtung.
FIG 1 zeigt ein Leitsystem (BLS) für eine Flugplatzbefeuerungsanlage auf Basis des Automatisierungssystems Siemens, SIMATIC S5, ergänzt um PCs zur Befeuerungssteuerung, -regelung und/oder -überwachung.
Es besteht vorliegend aus folgenden Anlagenteilen:
  • Zwei Monitore zur Anzeige des gesamten Betriebszustandes mit Mausbedienung (PID) für Rollführung in der Towerkanzel (zentrale Steuereinrichtung),
  • Drei Touchscreen (TID) Bedien- und Anzeigeeinheiten in der Towerkanzel,
  • Neuer redundanter Steuerrechner SIMATIC S5-155H (Befeuerungsraum, Ebene 5) zur Verknüpfung und Weitergabe der Steuerbefehle und Meldungen an die Unterstationen (z.B. Nord- und Südbahn) inkl. Rollführungsfunktionen,
  • Redundante Steuerrechner SIMATIC S5-155H in drei Befeuerungsstationen Nord zur Weitergabe der Befehle an die Befeuerungsanlage und Rückmeldungen aus der Befeuerungsanlage an den Tower inkl. Lampenausfallmeldungen, Isolationsmeldungen sowie die Verarbeitung von Sensorsignalen und Meldung an den Tower,
  • Redundante Kopplung in LWL-Technik im Ring zwischen folgenden Gebäuden:
    • Ein neuer Tower - Station Nord-West - Station Feuerwehr - Station Nord-Ost - neuer Tower. Jede redundante Kopplung erfolgt so, dass die Verbindung über zwei getrennte Wege läuft; so dass auch bei Auftrennung des LWL-Rings an einer Stelle noch eine Verbindung bestehen bleibt,
    • Vier neue LWL-Verbindungen Neuer Tower - Alter Tower. Im alten Tower werden diese Kopplungen über Repeater auf die bestehenden LWL-Verbindungen zu den Stationen Süd-West und Süd-Ost umgesetzt,
    • Warte mit zwei Arbeitsplätzen, LWL-gekoppelt zu neuem Tower,
    • Schnittstelleneinheit zu ANBLF (DFS) für Nord- und Südbahn,
    • Ortssteuerung in drei neuen Nordstationen über tragbaren PC (Laptop),
    • Ergänzung der SIMATIC-Steuerung in einer bestehenden Station Süd-Ost.
Die Aufgaben des Leitsystems sind:
  • Die Ansteuerung aller Anlagenteile zur Ein/Ausschaltung und Einstellung der Helligkeitsstufen vom Tower,
  • Rollführung mittels Sensoren (Induktionsschleifen etc.), TXC- und STB-Kreisen,
  • Die Überwachung aller Anlagenteile und Anzeige der Betriebszustände im Tower, dezentralen Warten (Vor-Ort), sowie in einer Nebenwarte.
Im einzelnen sind dazu folgende Systemleistungen bereitgestellt:
  • Programmschaltungen der Befeuerung aufgrund der vorgegebenen Landerichtung und Betriebsstufe I/II/III vom z.B. ANBLF System der DFS,
  • Entgegennahme der manuellen Steuerbefehle von den Touchscreen-Bedieneinheiten (TID) oder den Monitor-/Maus-Bedienungen (PID) in der Towerkanzel,
  • Zulässigkeitsprüfung aller Eingabebefehle und Rückweisung unzulässiger Befehle,
  • Anzeige der ausgelösten Funktionen in den Meldebildern,
  • Ansteuerung der Leistungseinheiten (Regler) der Befeuerung,
  • Überwachung des Betriebszustandes der Befeuerung,
  • Automatisches Schalten von TXC- und STB-Kreisen auf Basis von Sensormeldungen, vorangewählten Rollrouten und kreuzungsspezifischen Verknüpfungen (Rollführung) sowie Schalten STB an der S/L über eine Zeitschaltung,
  • Generierung von Fehlermeldungen bei Störungen in der Befeuerung,
  • Auswertung der Meldungen von den angeschlossenen Überwachungssystemen,
    • Lampenausfallüberwachung
    • Isolationsüberwachung
    • Sensoren
  • Eigenüberwachung des Steuerungssystems und der Kommunikationseinrichtungen,
  • Automatischer Wiederanlauf des Systems nach Störungsbeseitigung, sowie nach Netzausfällen.
In der Towerkanzel befinden sich z.B. drei TID (Touchscreen) Bedienstellen, angeschlossen an je einen PC im Befeuerungsraum, Ebene 5, sowie zwei PID bestehend aus Flachmonitor 20,1'' und Mausbedienung, angeschlossen an einen PC im Befeuerungsraum, Ebene 5.
Im Befeuerungsraum, Ebene 5 befinden sich:
  • a) Steuerrechner Kernstück der Steuerung ist das redundante System SIMATIC S5-155H ergänzt um PC's, an dem die drei TID und die zwei PID in der Towerkanzel, die Schnittstelle ANBLF, die Warte und die Stationen Nord- und Südbahn angeschlossen sind.Alle wichtigen Systemkomponenten sind doppelt vorhanden, so dass bei Ausfall einer Komponente der Betrieb ohne Unterbrechung weitergeführt werden kann. Durch Umschaltvorgänge im System, z.B. beim Umschalten einer redundanten Koppelstrecke oder beim Umschalten des redundanten Steuerrechners von der Master- auf die Reserve-CPU wird der Schaltzustand der Befeuerungsanlage nicht verändert.Die Buskopplung der Stationen Nord-West, Nord-Ost und Feuerwehr an den Steuerrechner Tower erfolgt über zwei Kommunikationsprozessoren CP so dass eine redundante Kopplung zu jeder Station entsteht. Die Übertragung der Daten erfolgt z.B. mit dem Protokoll PROFUBUS nach EN50170, Volume 2 mit 1,5 Mbits.
  • b) Ansteuerung Beacon
  • c) Ansteuerung Hindernisfeuer neuer Tower
  • d) Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) mit einer Stützzeit von 60 Minuten (ohne Stützung Beacon).
    • Im Gestellraum auf Ebene 1 befinden sich die zwei Schnittstelleneiheiten zu ANBLF der Nord- und Südpiste. ANBLF (AlphaNumerisches Betriebsstufen- und LandebahnFernwirksystem) ist ein rechnergestütztes DV-System der DFS.
    Diese zwei Schnittstelleneinheiten, ausgeführt in SIMATIC ET200M-Technik, werden in Gestelle der DFS in Ebene 1 des neuen Towers montiert und über eine redundante LWL-Verbindung an den Steuerrechner im Befeuerungsraum, Ebene 5, angekoppelt.
    Die Kopplung zwischen den Schnittstelleneinheiten und dem ANBLF-Rechner der DFS wird mit 24V-Signalen realisiert. Der Befeuerungsrechner signalisiert hiermit ANBLF den aktuellen Betriebszustand bzw. empfängt Steuerbefehle für die Kategorieumschaltung.
    Der Aufbau der drei Befeuerungsstationen Nord-West, Nord-Ost und Feuerwehr der Nordpiste ist im Prinzip gleich. Sie bestehen aus:
    • Redundanter Steuereinheit SIMATIC S5-155H mit den Kopplungsbaugruppen für die Ansteuerung und Überwachung der Befeuerungsregler, Erfassung der Lampenausfälle (LAM) und des Isolationszustandes (ISO) der Serienstromkreise.
    • Redundante, serielle Profibuskopplung zum Steuerungsrechner Tower über zwei LWL-Ringe, so dass bei Ausfall einer Kopplung der volle Datenaustausch zwischen Tower und Station gewährleistet ist.
    • Schnittstelle für die Vorortsteuerung jedes einzelnen Systems sowie jedes einzelnen Stopbars und TXC-Abschnitts der jeweiligen Station über einen Laptop.
    • Kopplung zu den Auswertegeräten der Induktionsschleifen (Sensorsystem).
    Der technische Aufbau der beiden bereits bestehenden Befeuerungsstationen der Südpiste (Süd-West und Süd-Ost), ist prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt.
    Es erfolgen jedoch Kreiserweiterungen (hier 18 Kreise und 7 Schleifen) in der Station Süd-Ost durch einen Zusatzschrank und Softwareanpassungen für ein neues Steuerungskonzept im Zusammenwirken mit der Nordpiste.
    Folgende Varianten für den Aufbau sind möglich:
  • a) wie bisherige Technik Südpiste (zusätzliches Erweiterungsgerät, angekoppelt an vorhandenes Zentralgerät S5-135U; Ansteuerung der Regler über DE/DA; LAM-Erfassung über DE/DA),
  • b) Aufbau mit der Technik der Nordpiste (S5-155H; Busregler; S7-LAM-/ISO-Erfassungseinheit.
    • Die Warte wird über einen separaten Bus an den Befeuerungsrechner im Befeuerungsraum, Ebene 5 angekoppelt. Sie basiert auf Hochleistungs-PC's mit Farbmonitor, Zeigerbedienung per Maus über Menüs und Drucker.
    Im wesentlichen erfüllt die Warte folgende Funktionen:
    • Grafische Darstellung des Befeuerungs- und Systemzustands,
    • Einzelanzeigen für jeden Stromkreis mit Zustands-Regler, Lampenausfälle und Isolationszustand,
    • Ermitteln, Speichern und Anzeigen von Betriebszeiten der einzelnen Befeuerungskreise,
    • Einzelanzeige des Zustands der Sensor-Auswertegeräte (Schleifen etc.),
    • Speichern und Anzeigen von Störmeldungen; Ausdrucken der Störmeldungen mit Datum/Uhrzeit,
    • Aufzeichnen und Speichern aller Schaltzustände der Befeuerung für einen Zeitraum von mindestens 7 Tagen,
    • Ausdrucken ausgewählter Zustände auf einem Protokolldrucker,
    • Verwaltungsfunktionen wie passwortgeschützter Zugriff und Datensicherung.
    Das Leitsystem weist folgende Reaktionszeiten auf:
    • Zeit von einer Eingabe im Tower bis zur Quittierung oder Zurückweisung:   <0,5s
    • Zeit von der Eingabe eines Befehls im Tower bis zur Ausgabe des Ansteuersignals an die Regler in einer Befeuerungsstation:    <1s
    • Zeit von der Rückmeldung eines Reglers oder Induktionsschleife bis zur Informationsausgabe auf den TID und PID im Tower:   <2s
    • Bei CATIII-Betrieb: Zeit von der Netzwiederkehr nach Spannungsausfall bis der "alte" Befeuerungszustand wieder ansteht:    <1s
    • Umschaltzeiten von redundanten Einheiten, z.B. bei Teilausfällen des Steuerrechners im Tower in denen das System keine Steuerbefehle ausführt:   <0,5s
    Die oben stehenden Zeiten werden vom System zu jedem Zeitpunkt und bei maximaler Systemlast eingehalten.
    Kernstücke des vorliegenden Leitsystems sind die vier redundanten Steuerungssysteme SIMATIC S5-155H im Befeuerungsraum Ebene 5 neuer Tower und in den neuen Stationen Nord-West, Nord-Ost und Feuerwehr (Nordpiste).
    Alle wichtigen Systemkomponenten sind bei diesem System doppelt vorhanden, so dass bei Ausfall einer Komponente der Betrieb ohne Unterbrechung weitergeführt werden kann.
    Das System S-155-H besteht aus zwei Zentraleinheiten mit jeweils eigener CPU, Stromversorgung und eigenem Speicher. Das Anwendungsprogramm ist in beiden Zentraleinheiten gespeichert.
    Über eine Hochgeschwindigkeitskopplung tauschen beide CPUs Daten zur ereignissynchronen Verarbeitung des Anwenderprogramms aus, wobei eines der beiden Zentralgeräte (ZG) die Rolle des Masters übernimmt.
    Das andere Zentralgerät (ZG) ist die Reserve und erhält die Eingangssignale, bearbeitet das gleiche Programm wie das Master-ZG, gibt aber keine Ausgangssignale aus (hot-standby). Bei Ausfall des Master-ZGs übernimmt das Reserve-ZG stoßfrei den Betrieb.
    An die Zentralgeräte sind über systeminterne Hochgeschwindigkeitskopplungen zwei Erweiterungsgeräte angeschlossen, die die Kommunikations- bzw. Peripheriebaugruppen zu den Bedienfeldern, Stationen usw. aufnehmen.
    In diesem hochverfügbaren Systemkonzept bleibt der Betrieb der Befeuerungsanlage ungestört, wenn ein Zentralgerät, ein Kanal der Kommunikationsbaugruppen oder digitalen Peripherie ausfällt. Ausfälle werden sofort erkannt und an die Warte gemeldet.
    Aus Gründen der sehr hohen Anforderung der Verfügbarkeit und damit an die Ausfallsicherheit an ein Steuerungs- und Überwachungssystem zur Befeuerungssteuerung eines Verkehrsflughafens erfüllt das Leitsystem folgende Anforderungen:
    • Redundanter (2-kanaliger) Aufbau von Zentralprozessorbaugruppen, Speicher, Spannungsversorgungen, Teile der Peripherieansteuerungen und Kommunikationskomponenten.
    • Datenaustausch und Synchronisation der beiden Prozessorbaugruppen.
    • Fehlerüberwachung, Fehlermeldung und Tolerierung von Ausfällen.
    • Schnelle Übernahme der Steuerung durch Reserveglieder ohne Informationsverluste oder Fehlsteuerungen bei Ausfällen (im ms-Bereich).
    • Das System muss auch dann mit hoher Wahrscheinlichkeit weiterarbeiten, wenn durch einen oder mehrere Fehler Teile der Steuerung ausfallen.
    Diese Anforderungen werden bei der beispielhaft der Erfindung zugrundeliegenden Steuerung Flughafen Leipzig/Halle durch das Automatisierungssystem S5-155H erfüllt, das nach dem "Master-Slave-Prinzip" im "Hot-Stand-By-Betrieb" arbeitet.
    Die Arbeitsweise des hochverfügbaren Automatisierungssystems S5-155H ist mit einer "ODER"-Verknüpfung vergleichbar, d.h. das System befindet sich im laufenden Betrieb ("Non-Stop"-Betrieb), wenn mindestens eines der beiden Zentralgeräte fehlerfrei arbeitet.
    Daher kann eine defekte Hardware-Komponente repariert oder ausgetauscht werden, ohne dass es zu einer Unterbrechung der Prozesssteuerung und -überwachung kommt.
    Die beiden Zentralgeräte enthalten jeweils die Prozessorbaugruppe CPU 948R. Das Betriebsystem (Firmware) dieser Baugruppe unterstützt dabei folgende Systemfunktionen:
    • Datenaustausch und -abgleich zwischen den beiden Prozessorbaugruppen
    • Fehlerreaktion bei Ausfall einer Prozessorbaugruppe (Master-Slave-Umschaltung auf das Reservegerät)
    • Synchronisation der beiden Prozessorbaugruppen
    • Selbsttest (Fehlersuchbetrieb)
    • Lokalisierung von systeminternen Fehlern wie z.B. Busfehler, Speicherfehler... und Peripheriefehlern (E/A-Baugruppen, Kommunikationsprozessoren...)
    • Passivierung (= Deaktivierung) defekter S5-Baugruppen
    Grundsätzlich arbeitet das System S5-155H nach dem Master-Slave-Prinzip im sogenannten "Hot-Stand-By"-Betrieb.
    In dieser Betriebsart des Automatisierungssystems führt ein Teilgerät, das Mastergerät, den Prozess. Das zweite "Reservegerät", der Slave läuft im "aufgedateten" Zustand mit, erhält an jedem sogenannten "Synchronisationspunkt die aktuellen Daten des Masters und prüft dabei, ob das Mastergerät noch betriebsbereit ist.
    Erkennt die Reserve einen Totalausfall des Mastergerätes , so übernimmt es nach einer stoßfreien Umschaltung (ca. 5- 30 ms) als neuer Master die Steuerung. Diese Umschaltung erfolgt dabei ohne Informationsverlust.
    Im anschließenden "Solobetrieb" führt das neue Mastergerät den Prozess allein; das ausgefallene Teilgerät befindet sich im Stoppzustand und ist an der Befeuerungssteuerung nicht mehr beteiligt. Es wird als ausgefallen gemeldet und kann anschließend ausgetauscht werden.
    Das Zusammenspiel der beiden Teilgeräte ist je nach Projektierung der Peripherie unterschiedlich:
    • Geschalteter Peripherieaufbau: Das Mastergerät kontrolliert den Prozessablauf, während das Reservegerät lediglich in Bereitschaft mitläuft. Im Falle eines Fehlers übernimmt das Reservegerät sofort die Steuerung.
    • Zweikanaliger Aufbau: Beide Teilgeräte kontrollieren parallel den Prozessablauf. Auch das Reservegerät gibt Ausgangssignale aus und liest Eingangssignale ein.
    Diese Bereitschaft der schnellen und automatischen Master-Slave-Umschaltung wird als "Hot-Stand-By"-Betrieb bezeichnet. Für diese Betriebsart ist es unbedingt erforderlich, dass beide Teilgeräte schnell und zuverlässig Daten austauschen. Die Prozessorbaugruppen der S5-155H erhalten dazu über die Zentralgerätekopplung
    • das gleiche Anwenderprogramm
    • die gleichen Datenbausteine
    • die gleichen Prozessabbildinhalte der Peripheriebaugruppen und
    • die gleichen Empfangspufferinhalte der verwendeten Kommunikationsprozessoren
    Dadurch wird das Reservegerät immer auf dem gleichen Datenstand wie das Mastergerät gehalten, so dass es im Fehlerfall sofort bereit ist, die Steuerung zu übernehmen.
    Für die stoßfreie Master-Slave-Umschaltung ist eine Synchronisation der beiden Teilgeräte erforderlich. Dabei werden die aktuellen Prozessdaten ausgetauscht (die Reserve wird "aufgedatet") und miteinander verglichen. Damit ist gewährleistet, dass beide Teilgeräte über den gleichen Datenbestand verfügen.
    Das in der S5-155H angewandte Synchronisationsverfahren ist die "ereignisgesteuerte Synchronisation":
    Die Synchronisation erfolgt bei allen Ereignissen, die zu einem unterschiedlichen internen Zustand in den beiden Teilgeräten führen würden, z.B. unterschiedliche Prozessabbilder, Zeiten oder Kommunikationsdaten. Sie stellt sicher, dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt eine stoßfreie Master-Slave-Umschaltung möglich ist: Kein Ausgangssignal wird durch die Umschaltung geändert und die Kommunikation mit den Kommunikationsprozessoren erfolgt ohne Informationsverlust. An diesen Synchronisationspunkten wird auch überprüft, ob beide Teilgeräte den gleichen Programmbefehl bearbeiten. Bei Ungleichheit geht das Reservegerät mit der Fehlermeldung "Synchronisationsfehler" in den Stoppzustand (nur noch ein Teilgerät verfügbar).
    Das Automatisierungssystem S5-155H unterstützt den Non-Stop-Betrieb der redundant betriebenen Hardwarekomponenten durch mehrere Selbsttests. Diese prüfen den Zustand der Hardware (CPU, Peripherie) und führen Vergleiche zwischen den beiden Teilgeräten durch. Dabei wird festgestellt, welche Baugruppen fehlerhaft sind und ausgetauscht werden müssen.
    Im einzelnen werden folgende Komponenten getestet:
    • interner S5-Bus
    • Kopplungen der Teilgeräte
    • Fehlerlokalisierungseinrichtung
    • Peripheriebaugruppen
    • Zentralbaugruppen
    • Speicherbaugruppen
    Jeder durch den Selbsttest erkannte Fehler wird von der Testsoftware gemeldet.
    Je nach Betriebszustand der Zentralgeräte werden folgende Testprogramme durchgeführt:
    Selbsttest im Anlauf
    Beim Anlauf durchläuft jedes Teilgerät vollständig sämtliche Selbsttests. Wird bereits hier ein Fehler erkannt, so geht das fehlerhafte Teilgerät in den Stoppzustand.
    Selbsttest im Programmzyklus
    Während der zyklischen Abarbeitung des Anwenderprogramms unterteilt das Betriebssystem die Selbsttestfunktionen in einzelne kurze Zeitabschnitte von 5 ms ("Zeitscheiben"). In einem Anwenderprogrammzyklus (S5-Programm) werden eine oder mehrere dieser Zeitscheiben (in der Systemkonfiguration parametrierbar) im Hintergrund abgearbeitet, bis ein Fehler erkannt wird.
    Selbsttest im Fehlersuchbetrieb
    Bei einem Fehler, der nicht einem bestimmten Teil-AG zugeordnet werden kann, geht das Reservegerät in den Fehlersuchbetrieb. Dieser Betrieb wird aufgerufen, wenn das Betriebssystem beim Vergleich vom RAM oder Prozessabbild der Ausgänge eine Differenz und damit einen nicht lokalisierbaren Fehler erkennt. Im Fehlersuchbetrieb wird der Selbsttest als Ganzes ausgeführt; er dauert ca. 10 bis 30 Sekunden. Das Mastergerät arbeitet im "Solo-Betrieb" weiter.
    Die Lokalisierungseinrichtung dient der Fehlererkennung und Fehlerlokalisierung bei zweikanaligen Digitaleingabe- und Digitalausgabebaugruppen.
    Für jede dieser Baugruppen ist ein Lokalisierungseingang (L-DE) und ein Lokalisierungsausgang (L-DA) vorgesehen. Sie bilden zusammen die Lokalisierungseinrichtung.
    Mit Hilfe des "L-DA" (Gruppenversorgung) werden je nach Art der zu überprüfenden Baugruppe entweder die Versorgungsspannung bzw. Lastspannung (Digitalausgabebaugruppen) oder die Signalgeberversorgung (Digitaleingabebaugruppen) weggeschaltet.
    Der Lokalisierungseingang "L-DE" dient zum Rücklesen des Zustandes der Lokalisierungsausgänge "L-DA".
    Die Figuren 2 und 3 zeigen diese beiden Prinzipien der redundanten Ein- und Ausgabe.
    Für einen unterbrechungsfreien Betrieb muss die Fehlerdiagnose Fehler nicht nur erkennen, sondern auch lokalisieren, damit die fehlerhafte Baugruppe passiviert (deaktiviert) werden kann.
    Dieses Passivieren geschieht bei den redundanten Ausgangsbaugruppen durch Abschalten der Lastspannung mit Hilfe der Lokalisierungsausgänge. Damit bei Ausfall einer Ausgangsbaugruppe nicht die Versorgungsspannung weiterer Baugruppen mit abgeschaltet wird, ist für jede redundante Ausgangsbaugruppe ein eigener Lokalisierungsausgang (L-DA) vorgesehen.
    Die Signalzustände defekter Eingangsbaugruppen oder Kommunikationsprozessoren werden bei der weiteren Prozesssteuerung ignoriert und nicht eingelesen.
    Das System S5-155H besitzt Serviceschnittstellen, über die mit einem Servicegerät ("PC/PG" bzw. Telefonsteckdose und Modem) folgende Funktionen ausgeführt werden können:
    • Test, Diagnose Hardware und Software
    • Ändern von Software
    • Laden neuer Softwarestände
    • Erstellen von Sicherungskopien
    Im Tower sind drei identische Arbeitsplätze, bestehend aus je einem TID vorhanden, wie in FIG 1 zu erkennen. Die drei TIDs beinhalten die Steuer- und Anzeigefunktionalitäten für den Platzlotsen (PL), für den Rollotsen (PB) und den Redundanzarbeitsplatz (RUN). Die TIDs weisen vorliegend folgende technische Daten auf:
    Abmessungen 350 x 240 x 70 mm (B x H x T),
    Anzeige-/Touch-Diagonale 12,1,
    Helligkeit 4 bis 800 cd/m2 ,Helligkeit manuell einstellbar,
    Sehwinkel 120° vertikal, 110° horizontal; mittenabgleichbar
    Hardware-Funktionstasten: 5 Stück (TID ein-/ausschalten, Reinigungsmodus ein/aus, 2 Tasten für Helligkeitseinstellung, 1 Taste für Hupenlautstärke). Einbau: In bauseitigen Neigerahmen.
    • Auf den drei TID sind jeweils identische Bedien- und Anzeigeebenen vorhanden:
    • 08/26 (PL-Nord)
    • 10/28 (PL-Süd)
    • Taxi (PB Nord, Süd)
    • Übersicht (Übersichtsanzeige Nord und Süd)
    Die beiden PID-Bedien- und Anzeigeplätze in der Towerkanzel, bestehend jeweils aus einem 20,1" Flachmonitor mit Maus (Pointer), dienen zur übersichtlichen Anzeige und weiteren Funktionen der Befeuerungssteuerung. Darüber hinaus stehen hier auch sämtliche Ebenen des TID zur Verfügung. Die Übersichtsanzeige (Hauptbild) zeigt den aktuellen Befeuerungszustand in grafischer Form, auf einem Hintergrund mit lagerichtiger Darstellung, von den beiden S/L und den Rollwegen.
    Der Flachmonitor weist folgende technische Daten auf:
    Einbaumaße 488 x 399 x 112 (BxHxT)
    Bildschirmdiagonale 20,1''
    Auflösung 1280 x 1024 Bildpunkte
    Bildwiederholrate min. 70 Hz
    Anzeigetechnik LCD-Farbdisplay, TFT
    Bedienung abgesetzt, Anschluss am Monitor über Kabel
    Folgende Anzeigen (WINDOWS) und Funktionen stehen am PID zur Verfügung:
  • a) Monitoranzeige Übersichtsanzeige des aktuellen Befeuerungszustandes Nord und Süd in grafischer Form inkl. Anzeige der Rollobjekte (Flugzeuge) bei Sensorbetrieb.
  • b) Die vier Ebenen des TID (siehe 3.1)
    • 08/2610/28
    • Taxi
    • Übersicht
  • c) Eingabe der Sperrung von Rollwegsabschnitten,
  • d) Definition von Rollprogrammen (0-6),
  • e) Organisatorische Funktion, z.B. Passwortvorgaben.
    • Es sind zwei Schnittstelleneinheiten ANBLF(je eine für Nord- und Südpiste) im Gestellraum Ebene 1 in der modularen ET200M-Technik aufgebaut und über eine redundante Profibus-LWL-Verbindung an den Steuerrechner im Befeuerungsraum gekoppelt. Das Übertragungsprotokoll ist PROFIBUS-DP nach EN 50170; die Übertragungsrate beträgt mindestens 1,5 Mbit/sec.
    In der S5-155H übernehmen zwei Kommunikationsprozessoren IM 308-C und in den beiden ANBLF-Schnittstelleinheiten jeweils eine intelligente Profibus-Anschaltung IM 153-3 die Datenabwicklung über die redundanten Koppelstrecken.
    An diese Anschaltungen werden über Busverbinder digitale 24V-Ein- und Ausgabemodule zur Realisierung der 24V-Schnittstellenverbindung zum ANBLF-Rechner der DFS angeschlossen.
    Die nachfolgend beschriebenen Signale gelten je S/L-Bahn, d.h. es gibt für Nord- und Südbahn je eine separate Signalschnittstelle ANBLF an der zentralen Steuereinrichtung.
    ANBLF-Signale vom BLS:
    ANBLF erfasst und verknüpft alle für die Durchführung einer angeforderten Betriebsstufe nötigen Signale und ermittelt daraus die tatsächlich verfügbare Betriebsstufe.
    • Anzahl der Signale:   17
    • Signalspannung:   12-24 V (DC)
         (die Signalspannung kommt vom Steuer- und Überwachungssystem der Befeuerung)
    • Signaldefinition:   0 → Kontakt geöffnet
         1 → Kontakt geschlossen
    • Kommunikationsrichtung:   nur an ANBLF
    Weitere ANBLF-Signale an/von BLS
    Diese Signale betreffen die Betriebsstufe und die Landerichtung.
    • Anzahl der Signale von ANBLF an BLS:   7
    • Anzahl der Signale von BLS und ANBLF:   4
    • Signalspannung:   12 - 24 V (DC)
         (die Signalspannung kommt vom BLS)
    • Signaldefinition:   0 → Kontakt geöffnet
         1 → Kontakt geschlossen
    • Kommunikationsrichtung:   in beide Richtungen
    Hinweis: Die zu übertragenden Signale sind nur dann gültig, wenn das Gültigkeitsbit 1 ist.
    FIG 4 zeigt die Ankopplung der Schnittstelleneinheit an den Befeuerungsrechner der zentralen Steuereinrichtung im neuen Tower.
    In der Steuerung S5-155H Tower werden für das Flughafenkennfeuer (BEC) folgende Ansteuer- und Rückmeldesignale redundant auf digitale Ein-/ Ausgabebaugruppen aufgelegt:
    Für die Ansteuerung des Drehfeuers werden in der S5-155H jeweils zwei Ansteuerausgänge ("Ein"/"Aus") vorgesehen. Diese beiden Ausgänge (24V) werden - durch Dioden entkoppelt - zusammengefasst und zu einem Haftrelais (Remanzrelais) weitergeführt. Somit bleibt der Schaltzustand BEC auch bei einem Totalausfall des Befeuerungsrechners bestehen.
    Zur Lokalisierung eines Fehlers bei einem Ansteuersignal ist im Steuer- und Überwachungssystem eine Fehlerlokalisierungseinrichtung realisiert.
    Signale
    1 Ansteuersignal BEC pot. freier Kontakt
    1 Rückmeldung BEC EIN Signalspannung +24V
    Für die Hindernisfeuer (OBS) am neuen Tower werden folgende Signale vorgesehen. Das Ansteuersignal wird hardwaremäßig so aufgebaut, dass bei einem Totalausfall des Steuerungsrechners die Hindernisfeuer automatisch eingeschaltet werden.
    Signale
    1 Ansteuersignal OBS pot. freier Kontakt
    1 Rückmeldung OBS EIN Signalspannung +24V
    Der Steuerungsrechner SIMATIC S5-155H im neuen Tower wird mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) ausgestattet. Bei Ausfall der Netzversorgung muss der Befeuerungsrechner noch für mindestens 60 Minuten über die USV funktionsfähig sein.
    Die Ankopplung zu den fünf PC's mit der Software für die TID- und PID-Arbeitsplätze erfolgt - wie in den Fign. 1 und 5 gezeigt, mit einer redundanten SINEC H1-Busverbindung (Ethernet).
    Der Ausfall eines Bussystemes (z.B. Kommunikations-CP in S5-155H; Auftrennen der Leitung; Ausfall einer CPU) hat keine Auswirkung auf die Funkionsfähigkeit der Arbeitsplätze.
    Die Kopplung zwischen den Befeuerungsstationen Nord-Ost, Nord-West, Feuerwehr und Tower erfolgt, wie in FIG 1 gezeigt, redundant über zwei LWL-Ringe. Sämtliche Kopplungen sind Buskopplungen.
    Auf den Koppelstrecken zu den Stationen wird das Protokoll PROFIBUS nach EN 50170, Volume 2 mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von mindestens 1,5 Mbit/sec gefahren.
    Die Abwicklung des Datentransports über die beiden Bussysteme wird durch Kommunikationsprozessoren SIMATIC CP 5431 ausgeführt, die parallel zur CPU arbeiten und damit die CPU von Kopplungsaufgaben entlasten.
    Die Umsetzung von den elektr. RS485-Profibusleitungen auf die beiden redundanten optischen LWL-Ringe erfolgt mit "Optical Link Modules" (OLM). Auch die Spannungsversorgung dieser Module erfolgt redundant.
    Die zwei redundanten LWL-Ringe werden mit 10/125 µm Monomode-Fasern ausgeführt. Bei Ausfall einer der beiden Koppelstrecken übernimmt die andere den gesamten Datenaustausch.
    Redundante Kopplungen:
    • Tower - Station Nord-West
    • Tower - Station Nord-Ost
    • Tower - Station Feuerwehr
    Die Kopplung zu den bestehenden Stationen Süd-West und Süd-Ost erfolgt weiterhin mit den bestehenden redundanten LWL-Punkt-zu Punkt Kopplungen.
    Hierzu werden vier neue LWL-Fasernpaare (10/125 µm-Fasern), die vom neuen Tower zum alten Tower verlegt werden, im alten Tower jeweils mit zwei LWL-Wandlern an das bestehende LWL-Netz (50/125 µm-Fasern) zu den Südstationen angekoppelt. Die serielle Datenübertragung zwischen Tower und Hauptwarte erfolgt mit dem SINEC H1-Bussystem (nach IEEE 802.3 Ethernet) über eine LWL-Koppelstrecke.
    Die Abwicklung des H1-Datentransports wird mit dem Kommunikationsprozessoren SIMATIC CP 1430 ausgeführt, der parallel zur CPU arbeitet und damit die CPU von Kopplungsaufgaben entlastet.
    Im neuen Tower ist eine Teleservice-Einheit installiert, mit der das Befeuerungsleitsystem (BLS) über das Telefonnetz ferngewartet werden kann. Mit diesem Teleservice können folgende Funktionen an den S5-Befeuerungsstationen durchgeführt werden:
    • Fehler- und Störungsanalyse
    • Fehlerbehebung
    • Softwareerweiterungen (Update-Service)
    FIG 6 zeigt das Aufbauprinzip der zentralen Steuereinrichtung SIMATIC, S5-155H, seitens des Towers.
    Die Steuereinheiten der drei Stationen Nord-West, Feuerwehr und Nord-Ost werden wie der Tower auf Basis einer SIMATIC S5-155H realisiert. Die Profibuskopplungen zum neuen Tower erfolgen über redundante Lichtwellenleiterkopplungen.
    Die Ansteuerung der Stromregler und Erfassung der Reglerrückmeldungen erfolgt über einen redundanten (zweikanaligen) Profibus-DP-Kopplung (Busregler). Bei Totalausfall einer S5-Steuerung halten die Kopplungscontroller im Regler den Schaltzustand.
    Die Lampenausfälle, der Isolationszustand und der Stromistwert der Serienkreise werden durch Koprozessoreinheiten auf Basis von SIMATIC S7-300 erfasst und über eine redundante Profibuskopplung an die Steuereinheit S5-155H übergeben.
    In allen Stationen befinden sich Sensor-Auswerteeinheiten zum Erfassen des Rollverkehrs auf den Rollwegen und den Pisten. Die Signale der Auswertegeräte - insbesondere die Belegtmeldungen der Sensorschleifen - werden zweikanalig von der Steuereinheit S5-155H eingelesen und redundant verarbeitet.
    Zur Vorortsteuerung von Systemen und einzelnen Kreisen sowie deren Zustandsbeobachtung steht eine Serviceeinheit auf PC-Basis (Laptop) zur Verfügung.
    FIG 7 zeigt in einer prinzipiellen Darstellung den Anschluss von busgesteuerten Reglereinrichtungen (Konstantstromregler, sowie von Lampenausfall- und Isolationsüberwachungssystemen). Bei diesem Buskonzept werden die Regler nicht über einzelne digitale Ausgänge mit Haftrelaisbaugruppen angesteuert und die Meldungen einzeln mit digitalen Eingängen eingelesen, sondern über einen redundanten Profibus angekoppelt. Die Regler setzen diese Steuerbefehle in Stromstufen für die Serienkreise um. Zur Überwachung gibt der Regler über den Bus Meldesignale ab, die vom Steuer- und Überwachungssystem eingelesen und für Fehler- und Betriebsmeldungen ausgewertet werden.
    Für die geregelten Stromkreise Nordpiste werden weiterhin Regler vom Typ 6SF51 (wie in der Südbahn) eingesetzt. Lediglich die Sollwertbaugruppe wird gegen eine Profibusbaugruppe getauscht. Leistungs- und Regelteil bleiben unverändert. Die Bedienung und die Anzeigen an der Frontplatte des Reglers 6SF51 bleiben ebenfalls unverändert.
    Die Buskopplung wird redundant ausgelegt, d.h. bei Ausfall von einem der zwei Profibusse bleibt die Steuerung und Überwachung des Reglers von der S5-155H einkanalig erhalten. Die Umschaltung auf den intakten Bus erfolgt stoßfrei innerhalb von wenigen Millisekunden. Der Ausfall wird in der Warte gemeldet. Bei Totalausfall der S5-Steuerung oder Totalausfall der Ansteuerung (beide Bussysteme ausgefallen), wird der Schaltzustand auf der Profibusbaugruppe des Reglers gehalten (Remanenzfunktion).
    Die Ankopplung der S5-155H an den Reglerbus erfolgt mit zwei Kommunikationsanschaltungen IM 308C in getrennten Zentralgeräten.
    Der Datenaustausch zwischen der S5 und einem Regler erfolgt über den redundanten Reglerbus. Der Datenaustausch erfolgt dabei bidirektional durch folgende Schnittstellensignale:
    Ansteuersignale von der S5 an den Busregler
    Es werden folgende Steuersignale von der S5-155H über den Reglerbus an die beiden Schnittstellen der Regler übertragen:
  • 1. Steuersignal "Helligkeitsstufe" Mit einem Steuerbyte wird die geforderte Helligkeitsstufe an den Regler übertragen. Die Anzahl der Stufensignale je Regler richtet sich nach der geforderten Helligkeitsstufung des Systems:
    APH, RSR, RCL, TDZ, PAPI REH (incl. THR und RWE) 5 Stufensignale 1%, 3%, 10%, 30%, 100%
    TXC: 3 Stufensignale 1%, 10%, 100%
    STB: 3 Stufensignale 10%, 30%, 100%
    APL, SFL, REL, SIG 1 Stufensignal 100%
  • 2. Steuersignal "Regler Ein" Mit diesem Steuerbit wird der Regler in der durch das Steuerbyte "Helligkeitsstufe" vorgewählten Intensität eingeschaltet.
  • 3. Steuersignal "Regler Reset" Mit diesem Steuerbit kann der Regler nach einer Abschaltung durch die Überwachungsfunktionen "Überstrom" oder "Istwertausfall" rückgesetzt werden ("Remote-Reset").
    • Meldesignale vom Busregler an die S5
    Der Regler stellt über einen redundanten Reglerbus (Profibus-DP) sechs Meldesignale zur Verfügung, die vom Steuer- und Überwachungssystem ausgewertet werden.
    Jedes Meldesignal wird zweikanalig über diesen Reglerbus von zwei Profibusanschaltung IM308C in Erweiterungsgeräten der S5-155H eingelesen.
    1. Meldesignal Betriebsmeldung ("I")
    Signalzustand "1" zeigt an, dass der Regler einen Strom abgibt. Ist das Ansteuersignal auf "1" und das Signal Betriebsmeldung geht innerhalb einer Überwachungszeit von ca. 1 Sekunde auf den Signalzustand "1", geht das Steuer- und Überwachungssystem davon aus, dass der Regler ordnungsgemäß arbeitet.
    Signalzustand "0" zeigt an, dass der Regler keinen Strom abgibt. Ist das Ansteuersignal auf "0" und das Signal Betriebsmeldung geht innerhalb einer Überwachungszeit von ca. 1 Sekunde auf den Signalzustand "0", geht das Steuer- und Überwachungssystem davon aus, dass der Regler ordnungsgemäß abgeschaltet ist.
    2. Meldesignal Istwertausfall ("I0")
    Signalzustand "1" zeigt an, dass trotz Ansteuerung (Sollwert steht an; Reglerfreigabe; Lastschütz Ein) kein Serienkreisstrom fließt. Dies führt zur Abschaltung des Reglers und zur Meldung "Istwertausfall".
    Signalzustand "0" zeigt an, dass der Regler nicht durch Istwertausfall abgeschaltet wurde.
    3. Meldesignal Überstrom ("I>")
    Signalzustand "1" zeigt an, dass der Effektivwert des Serienkreisstromes mehrmals innerhalb eines bestimmten Zeitrasters den am Regler einstellbaren Grenzwert überschritten hat. Daraufhin wird im Regler die Reglersperre aktiviert und das Lastschütz abgeschaltet.
    Signalzustand "0" zeigt an, dass der Regler nicht durch Überstrom abgeschaltet wurde.
    4. Meldesignal "Ort" ("F/O") :
    Signalzustand "1" zeigt an, dass der Regler auf Ortsbetrieb geschaltet ist. Die Ansteuersignale von der S5-155H werden ignoriert. Die Fehlerauswertung ist nicht aktiv.
    Signalzustand "0" zeigt an, dass der Regler auf Fernsteuerung geschaltet ist. Die Anwahl der Betriebsstufen erfolgt über die Ansteuersignale der S5-155H. Die Fehlerauswertung ist aktiv.
    5. Meldesignale Busfehler ("BF1" / "BF2")
    Signalzustand "1" zeigt an, dass der Regler auf einer seiner zwei Busschnittstellen Übertragungsfehler feststellt ("BF1" bzw. "BF2" je nach Schnittstelle). Der Ausfall beider Schnittstellen wird von der S5-155H erkannt.
    Signalzustand "0" zeigt an, dass die Profibusschnittstellen des Reglers fehlerfrei arbeiten.
    Auswertung der Meldesignale Regler
    Die Reglermeldesignale werden durch die Befeuerungsrechner wie folgt ausgewertet:
    REGLERMELDUNGEN
    Kreis-Ansteuerung Istwert vorhanden Überstrom Istwertausfall Fern (nicht Ort) Kreisstatus
    1 1 0 0 1 ok
    1 0 X X 1 Fehler
    1 X 1 X 1 Fehler
    1 X X 1 1 Fehler
    0 0 0 0 1 ok
    0 1 X X 1 Fehler
    X X X X 0 Ortsmeldung kein Fehler
    Zur Überwachung der Lampenausfälle, Isolationszustände und Stromistwerte der Serienkreise werden Koprozessoreinheiten auf Basis einer SIMATIC S7-300 eingesetzt, die über einen redundanten Profibus (FDL-Protokoll) an den jeweiligen Stationsbefeuerungsrechner angebunden werden (vergl. FIG 7).
    Für die Lampenausfallmeldung stehen neue Baugruppen zur Verfügung, deren Messwerte über eine SPS (S7-300) ausgelesen werden. Das Messprinzip entspricht der bekannten LAM-Baugruppe d.h., über einen leerlaufenden Lampentrafo wird ein Messfenster gebildet, indem die Messwerte Spannung und Zeit erfasst werden. Das Programm in der S7 ermittelt daraus die Anzahl der ausgefallenen Lampen auf Basis der bei der Inbetriebnahme ermittelten Referenzwerte.
    Um eine Stufenüberwachung über eine unabhängige Strommessung zu ermöglichen (siehe Normentwurf IEC61 820), wird von der LAM-Baugruppe auch der Effektivwert des Sekundärstroms erfasst und über die S7 zur Steuerung S5-155H gekoppelt.
    Zur einfacheren Inbetriebnahme müssen die LAM-Baugruppen nicht mehr abgeglichen werden, sondern das Programm in der S7 erfasst und speichert auf Knopfdruck die Werte für einen Referenzpunkt. Über einen anschließbaren Laptop, können die Werte ausgelesen und gesichert werden. Bei einem Austausch einer LAM-Baugruppe, muss keine neue Justage vorgenommen werden (Referenzwerte werden in der S7 gespeichert). Bei einem nötigen Austausch der S7, können sämtliche Referenzwerte/Parameter vom Laptop wieder in die S7 geladen werden.
    Über einen in dem LAM/ISO-Schrank eingebauten PC mit Flachbildschirm, können jederzeit die aktuellen Messwerte abgerufen werden. gung, die ebenfalls auf die S7 aufgeschaltet werden (vergl. FIG 7).
    Mit diesen neuen Baugruppen in Verbindung mit dem Auswerteprogramm ISO in der S7, wird ein wesentlich größerer Messbereich abgedeckt (5 kΩ bis 200 MΩ, optional 999 MΩ) und dies bei einer größeren Auflösung (12 Bit) als bei dem bekannten ISO-Scanner (5 Bit).
    Damit kann präzise auf der Warte (PC), der Isolationswert in einem Histogramm angezeigt werden (Isolationswert über der Zeit). Wie bei LAM steht eine Anzeige der aktuellen Messwerte am eingebauten Flachbildschirm zur Verfügung.
    Für die Inbetriebnahme steht ein Programm auf dem Laptop zur Verfügung.
    Folgende Vorteile gegenüber dem LAM-/ISO-Konzept der Südpiste sind beispielsweise gegeben:
    • Weniger Verkabelung in der Station und daraus resultierend einfacherer Ausbau. Die Steuerung muss bei Änderungen und Ergänzungen der Befeuerung in der Regel nur softwaremäßig ergänzt werden.
    • Isolationsmessung mit Messbereich von 5 kΩ bis 200 MΩ (optional bis 999 MΩ) mit einer Auflösung von mindestens 12 Bit (bisher 5 Bit).
    • Lampenausfallmessung mit sehr ähnlichem Messprinzip wie bisherige LAM Baugruppe aber mit automatischer Ermittlung der kreisspezifischen Parameter bei der Inbetriebnahme. Sicherung der Referenzparameter in einem Laptop, mit der Möglichkeit der Rückladung.
    • Weniger Platzbedarf für Steuerung und LAM/ISO-Schränke
    • Vom Regler unabhängige zweite Strommessung (Effektivwert) zur Überwachung der Stufenströme (=Helligkeit).
    Die Ansteuerung der Blitzbefeuerung erfolgt in den Stationen Nord-West und Nord-Ost über einen Impulsgeber, der vom Steuer- und Überwachungssystem ein- und ausgeschaltet wird. Die Durchlauffrequenz ist fest (nicht schaltbar).
    Zur Überwachung gibt der Impulsgeber Meldesignale ab, die vom Steuer- und Überwachungssystem eingelesen werden.
    Die Kopplung zwischen der Steuereinheit S5-155H und den Impulsgebern erfolgt über 24V-Signale.
    Ansteuerung:
    Für die Ansteuerung der Impulsgeber mit dem Steuersignal "Impulsgeber Ein" werden in der S5-155H jeweils zwei Ansteuerausgänge ("Ein"/"Aus") vorgesehen. Diese beiden Ausgänge (24V) werden - durch Dioden entkoppelt - zusammengefasst und zu einem Haftrelais (Remanzrelais) weitergeführt. Somit bleibt der Schaltzustand SFL auch bei einem Totalausfall des Befeuerungsrechners bestehen.
    Zur Lokalisierung eines Fehlers bei einem Ansteuersignal ist im Steuer- und Überwachungssystem eine Fehlerlokalisierungseinrichtung realisiert.
    Rückmeldungen SFL:
    Der Impulsgeber für die Blitzbefeuerung stellt 6 Meldesignale zur Verfügung, die vom Steuer- und Überwachungssystem ausgewertet werden.
    Jedes Meldesignal wird redundant (zweikanalig) auf die Eingänge der S5-155H aufgelegt. Zur Lokalisierung eines Signalausfalls ist eine Fehlerlokalisierung in der Steuereinheit S5-155H realisiert.
    1.Meldesignal "Betriebsmeldung":
    Signalzustand "1" zeigt an, dass der Impulsgeber arbeitet. Ist das Ansteuersignal auf "1" und das Signal "Betriebsmeldung geht innerhalb einer Überwachungszeit von ca. 1 Sekunde auf den Signalzustand "1", geht das Steuer- und Überwachungssystem davon aus, dass der Impulsgeber ordnungsgemäß arbeitet.
    2.Meldesignal "Fern/Ort":
    Signalzustand "1" zeigt an, dass der Impulsgeber auf Ortsbetrieb geschaltet ist. Die Ansteuersignale von der S5-155H-Relaisbaugruppe werden ignoriert.
    Signalzustand "0" zeigt an, dass der Impulsgeber auf Fernsteuerung geschaltet ist. Die Anwahl der Betriebsstufen erfolgt über die Ansteuersignale der S5-155H-Relaisbau-gruppe.
    3. Meldesignal "Betriebsbereit":
    Signalzustand "1" zeigt an, dass Spannung vorhanden und der Impulsgeber betriebsbereit ist.
    Signalzustand nicht betriebsbereit ist.
    4. Meldesignal "0" zeigt an, dass keine Spannung vorhanden oder der Impulsgeber Fehler TIL" (Schwellenblitz):
    Signalzustand "1" zeigt an, dass ein Fehler am Schwellenblitz aufgetreten ist und beide Lampen abgeschaltet sind.
    Signalzustand "0" zeigt an, dass kein Fehler an den Lampen der Schwellenblitze vorliegt.
    5. Meldesignal "1. Schwelle" (LAM-Warnung) :
    Signalzustand "1" zeigt an, dass die erste, am Impulsgeber einstellbare Schwelle für Lampenausfall erreicht ist.
    Signalzustand "0" zeigt an, dass die erste Schwelle für Lampenausfall noch nicht erreicht ist.
    6. Meldesignal "2. Schwelle" (LAM-Alarm) :
    Signalzustand "1" zeigt an, dass die zweite, am Impulsgeber einstellbare Schwelle für Lampenausfall erreicht ist.
    Signalzustand "0" zeigt an, dass die zweite Schwelle für Lampenausfall noch nicht erreicht ist.
    Auswertung der Meldesignale vom Steuer- und Überwachungssystem:
    Ansteuerung (Ein=1, Aus=0) Meldesignal Betriebsmeldung Meldesignal Betriebsbereit Meldesignal Fern/Ort Auswertung
    0 0 1 0 in Ordnung
    1 1 1 0 in Ordnung
    0 1 x 0 Fehler
    1 0 x 0 Fehler
    x x 0 0 Fehler
    x x x 1 keine Fehlerauswertung, nur Anzeige: "Kreis auf Ort".
    Für Hindernisfeuer (OBS) werden in den Befeuerungsrechnern der Stationen Nord-West, Feuerwehr und Nord-Ost jeweils zwei digitale Ansteuerausgänge und zehn Rückmeldeeingänge vorgesehen.
    Die Steuerspannung zur Ansteuerung und Rückmeldung der dezentralen OL-Steuerungsschaltanlagen beträgt 60V DC. Diese Steuer- und Meldesignale werden in einem zusätzlichen Schaltschrank "Hindernisfeuer" auf den S5-Ein- und Ausgangspegel von 24V DC umgesetzt. Zusätzlich werden die beiden S5-Ansteuerausgänge OBS-1 / OBS-2 vervielfältigt.
    Ansteuerung durch S5:
    Die Ansteuerung der Hindernisfeuer erfolgt durch zwei redundante Steuersignale der S5. Die beiden Ausgänge (24V) werden - durch Dioden entkoppelt - zusammengefasst und zu zwei Koppelrelais weitergeführt. Diese Koppelrelais werden hardwaremäßig so aufgebaut, dass bei einem Totalausfall des Steuerungsrechners die Hindernisbefeuerung automatisch eingeschaltet werden.
    Die beiden Ansteuersignale werden nun im Schaltschrank Hindernisbefeuerung jeweils für die Ansteuerung von 5 Hindernisfeuergruppen vervielfältigt und auf 60V DC umgesetzt.
    Rückmeldungen an S5
    Die 60V-Rückmeldungen der 10 Hindernisfeuergruppen werden im Schaltschrank Hindernisbefeuerung auf potentialfreie Kontakte umgesetzt und vom Befeuerungsrechner S5-155H mit 24V DC Signalspannung redundant eingelesen.
    Auswertung der Meldesignale vom Steuer- und Überwachungssystem:
    Für jede der 10 Hindernisfeuergruppen erfolgt die Auswertung im Befeuerungsrechner nach folgendem Schema:
    Ansteuersignal Meldesignal Auswertung Gruppe 1-10
    0 0 in Ordnung
    1 1 in Ordnung
    0 1 Fehler
    1 0 Fehler
    Die Auswertung nach einem Schaltvorgang "OBS-Ein" oder "OBS-Aus" erfolgt nach einer Verzögerungszeit von ca. 20 Sekunden.
    Eine Störmeldung wird nur in der Haupt- und Nebenwarte abgesetzt. Im Tower werden OBS-Fehler nicht ausgegeben.
    Störungen bleiben so lange bestehen, bis die Störungsursache wieder behoben ist. Die Befeuerungsrechner der Stationen binden dann diese Hindernisfeuergruppen wieder automatisch in die Überwachung ein.
    Für die Windrichtungsanzeige in den Stationen Nord-West und Nord-Ost werden jeweils folgende redundante Signale vorgesehen.
    Signale
    1 Ansteuersignal WDI pot. freier Kontakt
    1 Rückmeldung WDI EIN Signalspannung +24V
    Zur Realisierung der Abläufe beim CATIII-Einrollen zur Start/Landebahn, der Absicherung von Stopbarren und der Blockschaltungen auf den Rollwegen, wird die Erfassung der Rollobjekte mit einem Sensorsystem benötigt.
    Dies besteht im wesentlichen aus:
    • Sensoren (Induktionsschleifen), eingelassen in den Roll bahnen und Start-/Landepisten
    • Auswertegeräten in den Stationen zur Bildung der Belegtsignale (Induktionsschleife belegt)
    Bei der Auswertung der von den Sensorikelementen zur Verfügung gestellten Daten wird folgendes zugrunde gelegt:
  • a) Verhalten der Sensoren: Ein Rollobjekt, das eine Sensorschleife überfährt, löst je nach Rollablauf und Objektbeschaffenheit einen oder mehrere Belegtimpulse an diesem Sensor aus.
  • b) Belegen von Sicherheitssensoren: Beim Überfahren von Kreuzungen und Einmündungen können von einem Objekt keine Sicherheitssensoren belegt werden, die sich seitlich zur befahrenen Strecke befinden.
  • c) Übergang zwischen TXC-Blöcken: Die Sensoren sind zu den TXC-Blöcken so anzuordnen, dass sich genau am Übergang eines TXC-Blocks zum anderen ein Sensor befindet. Ein möglicher Versatz muss so klein sein, dass ein Objekt den vor einem TXC-Block befindlichen Sensor nicht belegt, wenn es direkt vor diesem TXC-Block stoppt.
  • d) Zur eindeutigen Erfassung von Rollobjekten muss folgendes erfüllt sein:
  • d1) Der Mindestabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rollobjekten muss so groß sein, dass ein Sensor vom nachfolgenden Objekt erst belegt wird, wenn dieser vom vorausfahrenden Sensor "freigeschaltet" ist (dies ist aufgrund des Verhaltens der Sensoren nach a) notwendig; ein Objekt erzeugt ggf. mehrere Belegtimpulse). Die Freischaltung eines Sensors erfolgt, wenn das vorausfahrende Objekt einen hinreichend weit entfernten 2. Sensor belegt.Für den Abstand dieser zwei Sensoren gilt:
    • Jedes Objekt muss zwischen diese beiden Sensoren passen, wobei nur an einem ein Belegtsignal erzeugt wird.
    • Zwischen diesen beiden Sensoren muss sich ein vollständiger TXC-Abschnitt (Block) befinden, der als Schleppe geschaltet werden kann.
  • d2) Für die unter d1) stehende Betrachtung ist der sensoraktive Teil der sensoraktive Teil erzeugt eine Belegtmeldung) eines Rollobjektes von Bedeutung.
    • Jede Auswertekarte der Sensorikelemente besitzt folgende Meldesignale an die Steuereinheit S5-155H in der Station:
    4 Belegtsignale
    (an ein Auswertegerät können max. 4 Schleifen angeschlossen werden).Ein Belegtsignal meldet "1" (24V), wenn ein Objekt (Flugzeug) über eine zugehörige Schleife fährt, ansonsten "0". Wenn eine Schleife defekt ist, pulst das Belegtsignal mit ca. 1 Hz und das Signal "Fehler" ist "1".
    1 Signal "Betrieb"
    Dieses Signal ist "1" (24V), wenn die Auswertekarte des Geräts ordnungsgemäß arbeitet.
    1 Signal "Fehler"
    Dieses Signal ist "1" (24V), wenn eine oder mehrere Schleifen einen Defekt aufweisen.
    Alle Signale des Sensorsystems werden auf die S5-155H der Stationen zweikanalig aufgelegt. Über die Fehlerlokalisierung in der S5-155H wird ein defekter Eingang aufgespürt und gemeldet.
    Für die Vorortdiagnose und Vorortsteuerung ist eine Serviceeinheit (Laptop) vorgesehen.
    Diese Serviceeinheit dient zur Steuerung der Befeuerungssysteme und Beobachtung von Betriebszuständen (Regler, LAM, ISO und Sensoren) einer Station. Dieser Laptop kann im laufenden Betrieb an die Steuereinheiten S5-155H angekoppelt werden. Die Software auf dem Laptop erkennt selbständig mit welcher Steuereinheit (Nord-Ost, Feuerwehr oder Nord-West) sie verbunden ist.
    Die Anzeigen und Steuermöglichkeiten in jeder Station beziehen sich auf alle Befeuerungs- und Sensorsysteme dieser Station und sind auch bei Totalausfall der Kopplung zum Tower noch voll funktionsfähig. Die Anzeigen erfolgen über ein Fenstersystem, d. h. mehrere Anzeigen (Bilder) können gleichzeitig geöffnet und ihrer Lage am Bildschirm verschoben werden. Die Bedienung wird mit einer Maus durchgeführt.
    Das Servicegerät ist als tragbarer Pentium-PC (Laptop) ausgeführt. Als Betriebssystem wird Windows NT verwendet.
    Es sind folgende Bedien- und Anzeigeebenen (Windows) vorgesehen:
    Übersicht:
    In der Befeuerungsübersicht wird der Status (Ein/ Aus/ Ort/ Fehler) aller Systeme der jeweiligen Station in einem Fenster dargestellt.
    Kreisfenster
    Kreisfenster zeigen alle Zustandsdaten gewählter Kreise (Regler, LAM, ISO).
    Sensorfenster
    Im Sensorbild werden Belegtmeldungen und Störungszustände der Sensorschleifen (soweit von der S5-155H erfasst) angezeigt.
    Hinweis:
    weitere Details zum Systemstatus der Sensorschleifen können mit der Sensorsoftware der Firma Honeywell aus den Sensorerfassungsgeräten ausgelesen werden.
    Steuern der Befeuerung (Ortsteuerung)
    Mit der Serviceeinheit können Befeuerungssysteme in der Station gesteuert werden, in der das Servicegerät angekoppelt wurde. Voraussetzung ist, dass sich ein Bediener mit Steuerberechtigung über ein Passwort angemeldet hat.
    Mit der Serviceeinheit kann jedes Anflug-, S/L-System und jeder STB-/TXC-Abschnitt sowie die weiteren Systeme einzeln ein- und ausgeschaltet werden (soweit in der jeweiligen Station vorhanden). Die Helligkeitseinstellung je System kann ebenfalls gewählt werden. Die Bedienung erfolgt über die Maus durch die Anwahl von Ein-/Austasten am Bildschirm (Fenster).
    Sonstige Funktionen
    • An-/Abmelden
    • Passworte ändern
    • Programmende
    FIG 8 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer dezentralen Steuereinrichtung, hier einer SIAMTIC vom Typ S5-155H.
    Die Warten basieren auf einem PC mit Kopplung zum Tower sowie Monitor, Drucker und USV (vergl. FIG 1).
    Zusammenfassend werden folgende Leistungen bereitgestellt:
    • Grafische Darstellung des Befeuerungs- und Systemzustands,
    • Einzelanzeigen für jeden Stromkreis mit Zustand Regler, LAM und ISO,
    • Einzelanzeige des Zustands der Sensor-Auswertegeräte (Schleifen),
    • Berechnen und Anzeigen der Betriebszeiten für Lampen und Regler,
    • Eingeben von Grenzwerten und Parameter,
    • Statusanzeigen der ANBLF-Meldungen,
    • Speichern und Anzeigen von Störmeldungen für einen Zeitraum von mindestens 7 Tage. Ausdrucken der Störmeldungen mit Datum/Uhrzeit,
    • Speichern und Anzeigen aller Betriebszustände der Befeuerung für einen Zeitraum von mindestens 7 Tage,
    • Ausdrucken ausgewählter Betriebszustände auf einem Protokolldrucker.
    • Verwaltungsfunktionen wie passwortgeschützter Zugriff und Datensicherung.
    Die Anzeigen erfolgen farbig in einem Window-System, die Bedienung wird benutzerfreundlich über Menüs mit der Maus durchgeführt.
    PC Pentium II 450 MHz
    mit:
    • Farbmonitor 20" mit Grafikkarte, Auflösung 1024 x 768 Bildpunkte
    • Farbdrucker mit Einzelblatteinzug für Protokolle
    • Matrixdrucker mit Endlospapier als Störmeldedrucker
    • Funkuhr für die Zeit- und Datumssynchronisation
    • Maus und Tastatur
    WINDOWS NT Betriebssystem
    SINEC H1 Kopplung zum Tower mit LWL-Umsetzer (OLM) Visualisierungssystem.
    Das System wird über einer USV für min. 10 min gepuffert. Danach wird der Rechner automatisch heruntergefahren. Nach Wiederkehr der Netzspannung läuft das System automatisch wieder hoch.
    Der Bildschirm dient zur Anzeige aller Betriebsdaten, Betriebszustände, Fehlermeldungen sowie Bedienereingaben.
    Die Anzeige erfolgt über ein Fenster-System, d.h. mehrere Anzeigen (Bilder) können gleichzeitig geöffnet und in ihrer Lage am Bildschirm verschoben werden.
    Die Bedienung wird mit der Maus durchgeführt.
    Der Bildschirm ist in mehreren Bereichen wie folgt aufgeteilt:
    • Titelleiste
    • Meldezeile
    • Bildbereich
    • Bildumschalttasten
    In der graphischen Übersicht wird der Zustand der gesamten Befeuerungsanlage in grafischer Form übersichtlich dargestellt.
    Das Bild enthält jeweils:
    • Piste N/S
    • Rollwege
    • Vorfeld
    Die Anzeige der Pistenbefeuerung erfolgt Kreisweise, die Anzeige für Rollwege Stopbarren und Vorfeld Systemweise.
    Für jede Station werden bei Netzstörung und bei Notstrombetrieb Warnanzeigen eingeblendet, die bei normalen Netzbetrieb nicht sichtbar sind.
    Die Zustände eines Befeuerungssystems werden durch Farben gekennzeichnet:
    Zustand Anzeige
    AUS grau
    EIN systemabhängig
    Fehler nicht quittiert Magenta/grau blinkend
    Fehler quittiert magenta (nichtblinkend)
    Kreis auf Ort, nicht quittiert Weiß/grau blinkend
    Kreis auf Ort, quittiert Weiß (nicht blinkend)
    Der EIN-Zustand der einzelnen Befeuerungssysteme wird wie folgt dargestellt:
    System Farbe
    SFL weiß
    APH weiß
    RSR rot
    TDZ weiß
    RCL weiß
    REH weiß
    REL weiß
    THR grün
    RWE rot
    PAPI rot/weiß
    TXC grün
    TXE blau
    STB rot
    SEN braun
    Die Bildanwahltasten zeigen jeweils einen Sammelfehlerzustand an, der aus allen Fehlern gebildet wird die in diesem Bild angezeigt werden. Tritt ein Fehler auf so wechselt die Tastenfarbe von grau nach magenta.
    Anwahl Kreisbild mit Maus
    Das grafische Übersichtsbild dient auch zur einfachen Anwahl der detaillierten Signalanzeige im Kreisbild. Hierzu muss nur das grafische Symbol des Befeuerungssystems mit der linken Maustaste angewählt werden.
    Bei Anwahl mit der rechten Maustaste wird eine Liste mit allen Systemen eingeblendet aus dem ein Kreisbild zum öffnen ausgewählt wird.
    Es können maximal zwei Kreisbilder zur selben Zeit geöffnet sein.
    Für jedes Anflug- und Piste-System sowie für jeden STB- und TXC-Abschnitt sowie sonstige Systeme, ist ein Bild (Fenster) mit den zugehörigen Stromkreisen vorhanden. Das Kreisbild (Fenster) enthält alle vorhandenen Informationen der Stromkreise eines Systems.
    Das Kreisbild kann durch "Anfassen" am oberen Rand mit der Maus am Bildschirm verschoben werden.
    Vom Kreisbild aus ist über andere Fenster auch die Eingabe von kreisbezogenen Daten möglich.
    Die einzelnen Kreisbilder können in einem Auswahlfenster über ihren Namen oder über das grafische Übersichtsbild angewählt werden.
    Die Bilder enthalten folgende Anzeigen:
    • Systemdaten
      • Kennzeichnung des Systems 1)
      • Ansteuerung des Systems 1)
    • Reglerdaten
      • Fern/Ort 1)
      • eingestellte Helligkeitsstufe 1)
      • Reglerrückmeldungen 1)
      • Reglerbetriebszeit 2)
    • Lampendaten
      • Anzahl defekte Lampen 1)
      • Anzahl Lampen pro Kreis 1)
      • Lampenbetriebszeit 2)
      • Wartungsintervall 3)
      • relative Lampenbelastung 3)
      • LAM-Grenzwerte 3)
      • LAM-Zustand (OK, Teil-, Totalausfall) 1)
    • Isolationsdaten
      • ISO-Istwert [kOhm]
      • ISO-Grenzwerte 3)
      • ISO-Zustand (OK, Teil-, Totalausfall) 1)
    Die Kennzeichnungen der einzelnen Informationen haben folgende Bedeutung:
  • 1. Daten werden angezeigt
  • 2. Daten werden angezeigt und können zurückgesetzt werden
  • 3. Daten werden angezeigt und können eingegeben werden
    • Einige Kreise sowie Sondersysteme sind ungeregelt und besitzen somit keine Lampen- und Isolationsdaten sowie Reglerdaten und Reglerbetriebszeiten.
    Ähnlich wie im Übersichtsbild kann auch aus dem Kreisbild heraus das angezeigte System mittels der Auswahlliste gewechselt werden.
    Die Betriebszeiten aller Kreise werden berechnet und gespeichert.
    Die Betriebszeiten werden auf zwei Arten berechnet:
    Absolute Gesamtbetriebszeit
    Die absolute Gesamtbetriebszeit (Reglerbetriebszeit) eines Kreises ist die "echte" Betriebszeit des Kreises.
    Bewertete Betriebszeit
    Die bewertete Betriebszeit seit letzter Wartung, im weiteren Text als bewertete Betriebszeit oder Lampenbetriebszeit bezeichnet, ist die Summe der Betriebszeiten eines Kreises seit der letzten Wartung.
    Bei geregelten Kreisen werden die Einschaltzeiten der Kreise vor dem Addieren mit dem Kehrwert der prozentualen Lampenlebensdauer der jeweiligen Helligkeitsstufe multipliziert. Das bedeutet, dass es sich bei den angezeigten Betriebszeiten um bewertete Betriebszeiten handelt.
    Beispiel:
    Das System Runway wird in Helligkeitsstufe 3 betrieben. Das System wird 0,5 Stunden eingeschaltet. Als relative Lampenbelastung für Stufe 3 des Kreises 1 (Runway) ist 80 % gespeichert.
    Zur Betriebszeit des Kreises 1 wird während dieser Einschaltdauer folgender Wert addiert: 0,5 h * 0,80 = 0,4 h
    Die Betriebszeiten werden immer aktualisiert, solange der Rechner eingeschaltet ist.
    Bei ungeregelten Kreisen werden die Einschaltzeiten des jeweiligen Kreises einfach addiert. Das heißt, es wird die echte Betriebszeit der Lampen angezeigt.
    In der Zustandsübersicht des Leitsystems (Fenster), wird die Steuerung der Befeuerung mit den Steuerrechnern in allen Stationen und die Kopplungen grafisch dargestellt, so dass auf einen Blick der Zustand des Systems erfasst werden kann.
    Bei Störungen in einem Steuerrechner oder einer Kopplung blinkt das zugehörige Symbol.
    Sollten nicht alle Komponenten auf ein Bild passen, werden die einzelnen Stationen auf mehrere Bilder verteilt. Die Kopplungen zwischen den Stationen werden dann zusätzlich in einem Übersichtsbild dargestellt.
    Das Leitsystem überwacht die Befeuerungsanlage. Erkennt es eine Fehlfunktion, so wird eine Fehlermeldung erzeugt, für mindestens 30 Tage gespeichert, (letztlich begrenzt durch Speicherplatz) angezeigt und ausgedruckt.
    Zur Anzeige am Bildschirm dienen die "Meldezeile" sowie das Bild (Fenster) "Meldeliste".
    Fehlermeldungen werden auch am Drucker als Meldefolgeprotokoll ausgedruckt.
    Alle Fehlermeldungen müssen vom Bedienpersonal quittiert werden.
    Alle Fehlermeldungen werden auf Magnetplatte gespeichert. Fehlermeldungen werden immer erfasst, wenn der Rechner eingeschaltet ist.
    Das System kennt zwei Stufen von Fehlern:
    • Teilausfall
      (Überschreitung Schwelle 1) Diese Fehlermeldungen sind ein Hinweis für die Wartung, dass Handlungsbedarf besteht.
    • Totalausfall = Alarm
      (Überschreitung Schwelle 2) Diese Fehler sind so gravierend, dass der Betrieb mindestens eines Befeuerungssystems nicht mehr voll gewährleistet ist und sind als kritische Fehler zu betrachten.
    Im Bild (Fenster) "Meldeliste" werden die im Rechner gespeicherten Fehlermeldungen angezeigt.
    Die Anzeige erfolgt in Listenform, wobei die angezeigten Fehler einen Ausschnitt aus den gespeicherten Fehlern darstellen. Die Meldeliste kann gerollt werden, um nacheinander alle Fehler anzuzeigen.
    Folgende Daten werden zu jedem Fehler angezeigt:
    • Datum und Uhrzeit Fehler erkannt/quittiert/behoben
    • Zustand erkannt/quittiert/behoben
    • Kreisbezeichnung
    • Systemkennzeichnung (falls anwendbar)
    • Störort (Station)
    • Fehlerkategorie (Teilausfall/Totalausfall)
    Es können alle Fehler einer Anzeige oder alle gespeicherten Fehler auf einmal quittiert werden.
    Die Meldeliste kann ausgedruckt werden (siehe auch Druckerausgaben).
    Die Meldeliste hat zwei Darstellungsarten: aktuell und Archiv. In der aktuellen Liste sind nur anstehende Fehler sichtbar. In der Archivansicht sind alle erkannten Fehler sichtbar, mit getrennten Einträge für die Zustände erkannt, quittiert und behoben.
    Die Meldezeile ist unabhängig vom angewählten Bild (Fenster) jederzeit sichtbar.
    Die Meldezeile dient dazu, dem Bediener den zuletzt erkannten Fehler - unabhängig vom angewählten Bild - anzuzeigen.
    In der Meldezeile werden zum Fehler dieselben Informationen angezeigt wie in der Meldeliste.
    Die Fehlermeldungen, die in der Warte erkannt und angezeigt werden, lassen sich im wesentlichen wie folgt zuordnen:
    • Stromkreisfehler
    • Fehler im Steuer- und Überwachungssystem
    Unter Kreisfehlern sind solche Fehler zu verstehen, die sich eindeutig auf einen Stromkreis der Befeuerungsanlage beziehen.
  • a) Reglerfehler
  • b) Lampenausfälle Bei der Lampenausfallüberwachung werden zwei Fehlerstufen unterschieden. Die erste Stufe ist der "Teilausfall" (Grenzwert 1), die zweite Stufe ist der "Totalausfall" (Grenzwert 2).
  • c) Isolationszustand Gleiche Funktion wie bei Lampenausfälle
  • d) Lampenbetriebszeit
    • Dieser Fehler kennzeichnet das Überschreiten der Lampenbetriebszeit. Er wird angezeigt, wenn der Betriebszeitenzähler für die Lampen eines Kreises einen höheren Wert aufweist, als das gespeicherte Wartungsintervall (siehe Kreisbild).
    Wenn die Lampen ausgewechselt werden, kann der Betriebszeitenzähler wieder auf Null zurückgesetzt werden (siehe Kreisbild). Dadurch wird der Fehler "Betriebszeit" wieder gelöscht.
    Unter Fehler-, Steuer- und Überwachungssystem fallen alle Ausfälle im Steuer- und Überwachungssystem:
    • Stromversorgung
    • Lüfter
    • S5-interne Batterie
    • CPU
    • Kommunikationsbaugruppe
    • Ein-/Ausgabebaugruppe
    Der Schaltzustand aller Kreise, Systeme der Befeuerung und Signale des Sensorsystems, werden mit Datum und Uhrzeit erfasst und in einer Datenbank für mindestens 7 Tage gespeichert. Bei Bedarf können Signale in einem Kurvenfenster angezeigt oder auch ausgedruckt werden.
    Folgende Signale werden gespeichert:
    • Anwahl aller Systeme und Helligkeitsstufen einschließlich Schaltabschnitte TXC und STB
    • Alle ANBLF-Meldungen
    • Rückmeldung aller Regler (ok oder Fehler)
    • LAM-Istwerte
    • ISO-Istwerte
    Die Istwerte für LAM, ISO und Helligkeitsstufe werden in Kurvenform dargestellt.
    Die Anwahl der Systeme, die ANBLF-Meldungen und sonstige Betriebsmeldungen werden ähnlich den Fehlermeldungen in Listenform ausgegeben.
    In der Hauptwarte sind, wie in FIG 1 gezeigt, zwei Drucker angeschlossen. An diesen Druckern werden folgende Listen und Protokolle ausgedruckt:
    • Meldeliste
    • Lampenausfallprotokoll
    • Betriebszeitenprotokoll
    • Betriebszustände über der Zeit
    Die Meldeliste wird beim Erkennen, Quittieren und Beheben eines Fehlers fortlaufend gedruckt. Jede Seite der Meldeliste wird mit einem Seitenkopf bedruckt. Für jeden Fehler werden folgende Informationen gedruckt:
    • Datum und Uhrzeit Fehler erkannt/quittiert/behoben
    • Zustand erkannt/quittiert/behoben
    • Kreisbezeichnung
    • Systemkennzeichnung (falls anwendbar)
    • Störort (Station)
    • Fehlerkategorie (Teilausfall/Totalausfall)
    Auf Anforderung wird ein Protokoll aller aktuellen Lampenausfalldaten ausgedruckt. Der Ausdruck wird nach Systemen und den dazugehörigen Kreisnummern sortiert. Jede Seite wird mit einem Kopf versehen, der Wochentag und Datum des Ausdrucks enthält. Die Seiten werden nummeriert. Auf Anforderung wird ein Protokoll der Betriebszeiten der Regler sowie der Lampen aller Kreise ausgedruckt. Der Ausdruck wird nach System und den dazugehörigen Kreisnummern sortiert. Jede Seite wird mit einem Kopf versehen, der Wochentag und Datum des Ausdrucks enthält. Die Seiten werden nummeriert.
    Die Funktion "Anmelden" dient dazu, dem Bediener bestimmte Funktionen des Programms freizugeben.
    Der Bediener muss ein geheimes Passwort eingeben, um sich beim Rechner anzumelden.
    Durch den Mechanismus des "Anmeldens" wird verhindert, dass unberechtigte Bediener oder Fremde wichtige Funktionen des Programms durchführen können, da sie die geheimen Passworte nicht kennen.
    Die Funktion "Abmelden" ist das Gegenstück zum Anmelden. Durch das Abmelden des Bedieners werden alle freigegebenen Funktionen wieder gesperrt.
    Neben dem Benutzer "Supervisor", dem alle Systemressourcen zur Verfügung stehen, müssen die anderen Benutzer (user) mit ihren Zugriffsrechten eingerichtet werden. Außerdem erhält jeder Benutzer ein Passwort.
    Folgende Rechte sind vorgesehen:
    • Parameter ändern/Werte rücksetzen
    • Befeuerung steuern
    Einem Benutzer können alle, ein Teil oder auch keine dieser Rechte zugeteilt werden. Ein Nutzer ohne eines dieser Zugriffsrechte kann sämtliche Bilder (Fenster) öffnen aber keine Daten ändern.
    Im Normalbetrieb werden die Daten auf einer im Rechner eingebauten Festplatte gespeichert.
    Die gespeicherten Daten werden in festgelegten Abständen automatisch auf der Festplatte ausgelagert (CSV-Datei). Von dort kann der Bediener die Dateien auf eine DOS- oder ZIP-Diskette sichern und z.B. mit Excel / Access weiterbearbeitet werden.
    Sollte es durch einen Defekt im Rechner zum Verlust dieser Daten kommen, so können die Daten von der DOS- bzw. ZIP-Diskette wieder in den Rechner zurückkopiert werden.
    Zusätzlich werden eingegebene Parameter und Einstellungen der Befeuerung auf der S5-Seite und auf dem PC gehalten, damit im Fehlerfall der jeweils zuletzt vorhandene Zustand wiederhergestellt werden kann.
    Soll der Rechner abgeschaltet werden, ist zuvor das Programm zu beenden.
    Diese Funktion ist durch ein Passwort geschützt und kann nur von dazu berechtigten Personen ausgelöst werden.

    Claims (11)

    1. Leitsystem für Flugplatzbefeuerungsanlagen zum Steuern, Regeln und/oder Überwachen von Aktorik- und/oder Sensorikelementen von Flugplatzbefeuerungsgeräten, umfassend eine zentrale redundante Steuereinrichtung, an welche Ein- und Ausgabeeinrichtungen und mittels wenigstens einer Schnittstelle über ein redundant ausgebildetes Bussystem wenigstens eine dezentrale, mit den Aktorik- und/oder Sensorikelementen von Flugplatzbefeuerungsgeräten verbindbare Steuereinrichtung anschließbar ist.
    2. Leitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinrichtung eine speicherprogrammierbare Steuereinrichtung ist, vorzugsweise eine SIMATIC, besonders bevorzugt vom Typ S5-155H oder S7-400H.
    3. Leitsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dezentrale Steuereinrichtung eine redundante Steuereinrichtung ist.
    4. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dezentrale Steuereinrichtung eine speicherprogrammierbare Steuerung ist, vorzugsweise eine SIMATIC, besonders bevorzugt vom Typ S5-155H oder S7-400H.
    5. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle Kommunikationsprozessoren umfasst.
    6. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bussystem ein Ethernet- oder ein PROFIBUS- Netz ist.
    7. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses hochverfügbar betreibbar ist.
    8. Leitsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teilbereiche sicherheitsgerichtet betreibbar sind.
    9. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses aus handelsüblichen Baugruppen und/oder Komponenten aufbaubar ist.
    10. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses an bestehende Leitsysteme adaptierbar ist.
    11. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses modulartig erweiterbar ist.
    EP01113067A 2000-05-30 2001-05-29 Leitsystem für Flugplatzbefeuerungsanlagen Withdrawn EP1191502A1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE10026923 2000-05-30
    DE2000126923 DE10026923B4 (de) 2000-05-30 2000-05-30 Leitsystem für Flugplatzbefeuerungsanlagen

    Publications (1)

    Publication Number Publication Date
    EP1191502A1 true EP1191502A1 (de) 2002-03-27

    Family

    ID=7644188

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP01113067A Withdrawn EP1191502A1 (de) 2000-05-30 2001-05-29 Leitsystem für Flugplatzbefeuerungsanlagen

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