Der hessische Freizeitpark-Ausstatter Wiegand nutzte in seinen Wie-Flyern und Bobkart-Bahnen bisher einen Drehgeber, der mit den rauen Umgebungen des Außeneinsatzes nur bedingt umgehen konnte. Nach dessen Abkündigung fand Wiegand mit seinem Integrator ARI-contact eine dauerhaft robuste Lösung mit Hima und Turck. Zukünftig gewährleisten Turck-Drehgeber und RFID-Tags sowie Schreib-Lese-Köpfe eine sichere Fahrt mit den Fahrgeschäften. Durch die Kombination von inkrementeller und RFID-Wegerfassung verhindert das System zuverlässig Auffahrunfälle. Die Steuerung des Kooperationspartners Hima wurde dabei eigens auf die verwendeten Module angepasst.
Beim Wie-Flyer handelt es sich um hängende, gondelähnliche Zweisitzer, die der Passagier selbst stufenlos beschleunigen kann. Die Stromversorgung der Flyer erfolgt über ein in den Schienen integriertes System. Um Kollisionen zu verhindern, ist ein automatisches Distanzkontrollsystem integriert. Dieses misst die Position der einzelnen Fahrzeuge und lässt sie untereinander kommunizieren. Auf diese Weise weiß das nachfolgende Fahrzeug immer, wo sich die vorausfahrende Gondel befindet. Die Bobkarts sind elektrisch angetriebene Schlitten, die durch eine Edelstahlrinne fahren. Da die Bobkarts die gleiche Steuerung wie die Flyer besitzen, sind die Eigenschaften bezüglich Geschwindigkeit und Auffahrsicherheit identisch.
In der bisherigen Konstruktion verbaute Wiegand in seinen Wie-Flyern und Bobkarts optische Drehgeber in Kombination mit einer Hima-Sicherheitssteuerung. Als der Hersteller den Drehgeber abkündigte, suchte Wiegand geeigneten Ersatz für die Wegmessung seiner Fahrgeschäfte. Hinzu kam, dass die vorherige Lösung sehr störungsanfällig war und oftmals mechanische Probleme auftraten. „Es kam häufig vor, dass wir für Reparaturen zu unseren Kunden mussten, selbst bis nach China“, erinnert sich Werkstattleiter Oliver Grothkopp.
Hima und Turck bieten Lösung
So begann für Wiegand, Hima und den Integrator ARI-contact die Suche nach einer alternativen Lösung. Der Steuerungshersteller fand diese bei Turck. Hima kannte die Anforderungen an das Positionserfassungs- und Sicherheitssystem bereits aus der bisherigen Zusammenarbeit. Das System sollte die Position der einzelnen Gondeln bestimmen und auf dieser Grundlage deren Geschwindigkeit steuern bzw. notfalls begrenzen. Dabei musste die Positionsermittlung auch bei hohen Geschwindigkeiten ausfallsicher garantiert sein. Neben der Erfassung der Position über einen Drehgeber setzte man dabei auch auf RFID.
„Mit dem Drehgeber von Turck hat Hima eine verlässliche Lösung gefunden“, bestätigt Andreas Meyne, zuständiger Projektmanager des Steuerungsherstellers. Der Drehgeber QR24 ist aufgrund seiner berührungslosen Konstruktion besonders für raue Einsätze geeignet, da Vibrationen, Feuchte oder Schmutz seine Funktion nicht beeinträchtigen. Das induktive Messprinzip erlaubt die Konstruktion von Positionsgeber und Erfassungseinheit als jeweils geschlossene, vollvergossene Einheit.
Intensiver Entwicklungsprozess
Bei der Lösung aus Wegerfassung mittels RFID und Drehgeber koordiniert die Steuerung an Bord der Gondeln oder Karts die Positionserfassung. Turck entwickelte eigens eine Firmware für seine RFID-Schreib-Lese-Köpfe. Passend dazu kam von Hima ein Funktionsbaustein, der auf Turcks RFID-System abgestimmt war. „Auf diese Weise erreichen wir eine garantierte Lesegeschwindigkeit“, so André Aßmus vom Systemintegrator ARI-contact.
Der inkrementelle Drehgeber QR24-INCR übermittelt Impulse an die Steuerung, die daraus die aktuelle Geschwindigkeit einer Gondel errechnet. Der Drehgeber befindet sich auf einer Führungsrolle im oberen Teil des Flyers. Sollte es eine Abweichung geben oder das vorausfahrende Fahrzeug zu nah sein, leitet die Steuerung des auffahrenden Fahrzeugs Sicherheitsmaßnahmen ein. Programmierte Toleranzwerte verhindern dabei ein unnötiges Eingreifen.
Robuste Sicherheitssteuerung
Bei der eingesetzten Steuerung HIMatrix F35 034 handelt es sich um eine SIL3-zertifizierte Sicherheitssteuerung mit verkürzten Reaktionszeiten von deutlich unter zehn Millisekunden. Aus diesem Grund ist sie ideal für die Anwendung in diesem Projekt, wo eine schnelle Kommunikation und Reaktion für die Sicherheit der Fahrgäste benötigt wird. Zudem ist die Steuerung kompakt und schockfest, was einen Einsatz in jedem Fahrzeug ermöglicht. Die HIMatrix wird bei Wiegand auch zentral eingesetzt. Da in jedem Fahrzeug eine Steuerung vorhanden ist, übernimmt eine Steuerung im Schaltschrank die übergeordnete Netzwerk-Steuerungsfunktion.
