17.01.2022 – Kategorie: Konstruktion & Engineering

Notsignale: Wie moderne Steuerungstechnik die Schifffahrt sicherer macht

NotsignaleQuelle: James Steidl/Shutterstock

Die See ist mitunter stürmisch und die Arbeit geht nie aus – die Crew ist daher nicht stets aufnahmefähig, wenn ein Notfall eintritt. Auch moderne Steuerungstechnik hat seinen Anteil daran, dass Havarien trotzdem selten sind.

Schiffe stellen besondere Anforderungen an Alarmsysteme. Auf hoher See kann man sich nicht auf Hilfe von außen verlassen und schnelles Handeln ist im Notfall noch wichtiger als an Land. Allerdings herrschen vor allem im Maschinenraum von Schiffen Bedingungen, die die Wahrnehmung von Notsignalen erschweren. Die Maschinen sind laut und Arbeiter müssen dort Gehörschutz tragen. Die Arbeit bedingt zudem, dass sie nicht ständig Monitore im Auge behalten können. Daher braucht es Lösungen, die auch unter diesen erschwerten Bedingungen für eine gute Wahrnehmung der Notsignale sorgen.

Notsignale: Zuverlässige Signalgeber gefragt

Um die Herausforderungen zu lösen, setzen Schiffs-Planer auf eine Kombination akustischer und optischer Signale. Die Alarme werden zum einen durch unterscheidbare Alarmtöne mit einem Schallpegel von bis zu 120dB(A) übertragen. Zudem weisen explizite Leuchtsymbole, die unter anderem von der International Maritime Organization (IMO) definiert sind, auf die jeweilige Alarm-Art hin. Das beginnt bei einem harmlosen Anruf von der Brücke und reicht bis hin zum Feueralarm.

Je nach Schiffsklasse und Einsatzbereich erfordern diese Systeme spezifische Alarme und Symbole. Einige Schiffe kommen mit sechs Alarmtypen aus, andere benötigen bis zu zehn verschiedene Alarm-Arten. Das auf Ingenieur- und Auftragsfertigungsdienstleistungen für Schiffsausrüstungen spezialisierte Unternehmen SM Electrics aus Schöneberg bei Kiel kann entsprechende Systeme individuell nach Kundenwunsch realisieren.

Das Unternehmen kann außerdem sehr schnell auf Bestellungen reagieren, sodass Eigner nicht langfristig vorausplanen müssen und die Notrufsäulen zügig eingebaut werden können, während ein Schiff für andere Wartungsarbeiten im Trockendock liegt.

Modular aufgebaut und schnell geliefert

SM Electrics setzt auf einen modularen Aufbau seiner Produkte, um die sehr guten Projektzeiten einhalten zu können. Je nach Anforderung und Schiffstyp lassen sich in die Lichtrufsäulen verschiedene Alarmanzeiger (Symbole) integrieren. Die an verschiedenen Orten im Betriebsraum installierten Säulen werden dabei von einer zentralen Steuereinheit angesprochen. Hier kommen Steuerrelais von Eaton ins Spiel. Diese haben den Vorteil, dass sie deutlich robuster sind als andere Lösungen wie beispielsweise Panel-PCs. Dadurch wird die für ein Alarmsystem gebotene Ausfallsicherheit erreicht.

Bisher kamen Steuerrelais vom Typ easy700 zum Einsatz, doch diese stießen zunehmend an ihre Grenzen, da es immer häufiger vorkam, dass Systeme mit 20 Ein- und 30 Ausgängen gefordert wurden. Beim easyE4-Steuerrelais stellt das allerdings kein Problem mehr dar, da hier bis zu 188 Ein- und Ausgänge zur Verfügung stehen. Ein leistungsstarker Prozessor im Gerät sorgt zudem für eine sehr schnelle Reaktionszeit. Dabei werden Alarme allerdings nicht nur weitergegeben, sondern auch direkt nach vordefinierten Prioritäten gewichtet. Gehen mehrere Alarme gleichzeitig ein, wird nur der Alarmton des wichtigsten, vordringlichsten Alarms an den Lichtrufsäulen ausgegeben; alle anderen ausgelösten Alarme werden nur durch das Aufleuchten der entsprechenden Symbole angezeigt.

Notsignale
Die Entwickler des auf Ingenieursdienstleistungen für Schiffsausrüstungen spezialisierten Unternehmens SM Electrics etwa überlegen, wie sie die Funktion und die Zuverlässigkeit von Lichtnotrufsäulen verbessern können. Bild: SM Electrics

Einfache, wählbare Programmierung

Die Programmierung der neuen Steuerrelais erfolgt über eine intuitive Software. Der Anwender hat dabei die Wahl zwischen vier Programmiersprachen: So lässt sich der Schaltplan über Funktionsblöcke, per Kontaktplan, der Eaton-eigenen Programmierung oder mit Strukturiertem Text (ST) erstellen. Bei SM Electrics kommt vorranging der Strukturierte Text zum Einsatz, betont aber die flexiblen Möglichkeiten.

Bereits vorhandene Programme können einfach über den Micro-SD-Kartenadapter im Basisgerät aufgespielt werden. Das beschleunigt nicht nur die Inbetriebnahme, sondern ermöglicht es auch, für Programm-Updates auf installierten Systemen eine SD-Karte an den Schiffsbetreiber zu schicken. Das neue Programm kann dann einfach von der Besatzung ausgeführt werden.

Über das Steuerrelais konnte das spezialisierte Ingenieursunternehmen direkt einige Kontrollfunktionen realisieren. Ein „Watchdog“ genannter Baustein sorgt dafür, dass beim Ausfall eines Steuerrelais sofort ein Alarm ausgelöst wird. Zudem gibt es eine Testfunktion für die optischen Notsignale: Durch drücken eines Knopfes an der zentralen Steuereinheit leuchten alle Symbolleuchten gleichzeitig auf, sodass sich direkt erkennen lässt, ob ein Leuchtmittel defekt ist. In Zukunft wäre auch der Einsatz eines Touchpanels in Kombination mit dem Steuerrelais denkbar, dann könnte dort direkt kontrolliert werden, ob alle Leuchten funktionieren, ohne dass ein Besatzungsmitglied dies vor Ort im Schiff prüfen muss.

Notsignale: Zuverlässig und weltweit einsetzbar

Neben den technischen Features waren bei der Auswahl der Steuerrelais auch Zertifizierungen und Approbationen, die einen weltweiten Einsatz ermöglichen, ein entscheidendes Kriterium für SM. Besonders wichtig für die Anwendungen im maritimen Bereich ist die Approbation nach DNV GL. Als standardisiertes Produkt sind die Steuerrelais zudem einfach und schnell über den Fachhandel zu beziehen, was die Agilität des Unternehmens unterstützt. Insgesamt hat der Dienstleister bisher über 3.000 Lichtrufsäulen projektiert, die auf Steuerrelais als zentrale Steuereinheit basieren. Nennenswerte Ausfälle waren dabei nicht zu beklagen.

Der Autor Ralf Cieslewicz ist Product Support Manager Automatisierung bei Eaton.

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