Como parte de un amplio programa de modernización, la red ferroviaria de Polonia está siendo actualizada con un sistema de control embebido state-of-the-art diseñado a medida para cumplir los estrictos estándares internacionales de seguridad.

Ante la importancia de disponer de proveedores desde una sola fuente, la filial polaca de Siemens y la Universidad de Varsovia confiaron el desarrollo de toda la plataforma de hardware a Kontron, que dotó de una solución de control basada en múltiples configuraciones VME, CompactPCI® y PICMG® 1.3.
Las autoridades polacas, con el objetivo de modernizar las infraestructuras de transporte del país, han revisado la electrónica de las vías férreas con un novedoso sistema de control basado en tecnología informática embebida state-of-the-art. El nuevo sistema, denominado ILTOR-2, ya se encuentra instalado en la mayoría de rutas y ha contribuido a conseguir mejoras de velocidad, calidad, fiabilidad y seguridad en el transporte ferroviario de personas y mercancías.
Diseño modular para aumentar la flexibilidad
ILTOR-2 se divide en dos niveles de control de banda: un nivel de gestión para visualización, control y diagnóstico y un sistema de control a nivel de campo / automatización que es responsable de llevar a cabo las funciones fundamentales de control técnico y de obtener información relativa al estado y localización de material rodante.
Un diseño de sistema modular basado en componentes estándares se usa en cada nivel. Esto no sólo simplifica y acelera futuras expansiones de sistema, sino que también dota al ILTOR-2 de enorme versatilidad: se pueden implementar u omitir diferentes módulos en función de los requerimientos, permitiendo una adaptación rápida y económica para uso en líneas principales o secundarias y sistemas de transporte urbano (tranvía y metro).
Bus VME para control de campo
El diseño modular establece el uso de diferentes plataformas de hardware embebido para implementar los módulos individuales. Para el control a nivel de campo, Kontron desarrolló varios racks informáticos embebidos que contenían múltiples tarjetas 3U VME CPU e I/O. Los racks se localizan en los centros de control remoto (sin personal) que disponen de hasta diez puntos de control (pasos a nivel, señales u otros puntos), junto con una sección designada de vía férrea. Estos racks recogen y procesan información de la posición y la velocidad de los trenes, así como del estado de luces, señales y otros puntos.
Los sistemas VME también actúan como interfaces entre los puntos de control y el sistema interlocking de Siemens que se conectan vía Profibus. Este sistema ha sido diseñado especialmente para control ferroviario y es un elemento de seguridad extremadamente importante, ya que garantiza la ausencia de señales al tren, excepto cuando la vía está lista para su paso. También asegura la interacción correcta de miles de I/O y cumple con SIL-4 (Safety Integrity Level 4), el principal estándar de seguridad de la industria.
Al igual que los interfaces Profibus, el sistema VME también ofrece puertos Gigabit Ethernet para comunicación ‘cross-protocol’ e integración total de red, haciendo posible la transmisión de los parámetros de campo a los centros de control. Dicha transmisión se realiza a través de cables de fibra óptica para obtener una protección óptima ante interferencias electromagnéticas (EMI). Los cables de par trenzado ofrecen la redundancia y la transmisión ‘back-up’ requeridas por los sistemas de transporte ferroviario.
Plataformas CompactPCI® para nivel de gestión
Mientras que los centros de control remoto dirigen a los trenes hacia el andén correspondiente de cada estación, los centros de distribución son los encargados de “llevar” los trenes de forma segura a su destino final, desde Varsovia a Cracovia por ejemplo.
Para estos centros de distribución, se suministraron múltiples unidades de las plataformas 3U CompactPCI® CP-Pocket y Servidores Industriales Silenciosos KISS 4U. Los Kontron CP-Pockets son empleados para tareas de monitorización, permitiendo a los operadores seguir gráficamente el movimiento de material rodante y comandos de entrada para ajustar puntos de control. Kontron equipó las plataformas versátiles CompactPCI® con la combinación adecuada de tarjetas y controladores gráficos y Fast Ethernet de su propio catálogo para adecuarse a los requerimientos específicos en las funciones de visualización, proceso y comunicación.
Diagnóstico avanzado
Para el diagnóstico de sistema, Kontron desarrolló múltiples servidores industriales KISS 4U en una tarjeta Kontron PICMG® 1.3 slot CPU. Con sus bahías de drive protegidas ante choque y vibración, y ventiladores reemplazables sin parar la carga que contribuyen a lograr un MTBF de más 50.000 horas, los servidores Kontron KISS eran el complemento ideal para las tarjetas y los sistemas VME y CompactPCI® rugerizados.
Conectados al sistema vía Ethernet y capaces de soportar múltiples monitores, los servidores KISS se encuentran continuamente online y permiten a los técnicos monitorizar gráficamente todos los parámetros de sistema.
A diferencia de la mayoría de sistemas de diagnóstico que sólo ofrecen funcionalidad online, las soluciones basadas en KISS pueden almacenar y recordar parámetros históricos para resolver problemas rápidamente, minimizar los periodos de inactividad y, sobre todo, incrementar la seguridad.
Todo desde una sola fuente
En grandes proyectos, como ILTOR-2, que requieren una amplia variedad de tarjetas y plataformas embebidas, los OEM buscan constantemente la forma de gestión más sencilla. Por este motivo, Siemens Sp zo.o deseaba trabajar con un partner que fuera capaz de desarrollar todas las tarjetas y plataformas integradas desde una sola fuente. Esto no sólo simplifica la gestión del proyecto, sino que también garantiza una entrega más rápida para las plataformas de hardware ILTOR-2. Además, Kontron ya había diseñado y desplegado un sistema basado en VME y CompactPCI® para el Metro de Varsovia y, por lo tanto, poseía la experiencia requerida para crear un sistema que respondiera a las necesidades específicas del sistema ferroviario polaco.
Comprobación de sistema
Además de suministrar las plataformas de hardware embebido, Kontron también colaboró estrechamente con Siemens en las tres fases de comprobación de sistema.
Tras el desarrollo de cada nueva plataforma de hardware, técnicos de ambas compañías efectuaban pruebas funcionales con datos de entrada simulada para garantizar su correcta funcionalidad. Estas pruebas tuvieron lugar en el centro de test de Siemens en Polonia, construido especialmente para este proyecto.
La segunda fase es el test funcional en presencia de miembros del Organismo de Seguridad Ferroviaria de Polonia con el fin de obtener la certificación local. Después de pasar este Factory Acceptance Test (FAT), el sistema ya estaba listo para la fase final: las pruebas de campo.
ILTOR-2 también pasó la fase de test de campo y está operando en tramos seleccionados. Gracias al diseño modular basado en componentes estándares probados de un solo proveedor, Polonia dispone de un sistema de control embebido state-of-the-art económico que supera ampliamente los requerimientos de infraestructura ferroviaria, tanto actuales como futuros.

Autor:

Ingrid Einsiedler, Marketing Manager de Kontron, y Slawomir Jasinsky,
CEO de Kontron para Europa del Este

Más información o presupuesto