Projekte

GPU-Sicherheitsschaltungen

Um Flugzeuge am Boden mit der benötigten Stromversorgung von 115 VAC/400 Hz oder 28 VDC zu versorgen, werden so genannte, meist mobile, GPU’s (Ground Power Unit) verwendet.  

GPU’s besitzen entsprechende Generatoren, die überwiegend durch einen Dieselmotor angetrieben werden. Der Strom wird über spezielle und weltweit standardisierte Stecker in das Flugzeug eingespeist. Die mobilen GPU’s sind entweder als Fahrzeuganhänger oder als selbst fahrende Geräte aufgebaut. Hier besteht immer wieder die Gefahr, dass das GPU vom Flugzeug entfernt wird, ohne die o.g. Stecker zu ziehen. Dies führt dann in der Folge zu sehr kostspieligen Beschädigungen am Flugzeug und / oder an der GPU-Anlage. Des Weiteren wird auch häufig das kpl. Abschalten des GPU-Motors nach dem erbrachten Service vergessen, so dass dieser oftmals über Stunden oder Tage im Leerlauf läuft und somit hohe Kraftstoff- und Wartungskosten verursacht, sowie die Umwelt verschmutzt.

Realisierung:

Die o.g. Problematik wurde vom Betreiber, der mehr als 60 GPU’s im Einsatz hat, frühzeitig erkannt. Da die eingesetzten GPU’s alle als Anhänger betrieben werden, dient die hochgeklappte und arretierte Deichsel gleichzeitig als Feststellbremse, um ein unbeabsichtigtes Fortrollen am Flugzeug zu verhindern. Diese Funktionalität konnten wir nutzen, in dem wir eine SPS-Sicherheitsschaltung entwickelten und wie folgt umzusetzten.

• Die händische mechanische Freigabe der Deichsel wurde durch eine elektromagnetische ersetzt, die über einen Taster betätigt wird
• Die Deichselstellung wird induktiv erfasst
• Für die Anschlussstecker wurden Blechtaschen montiert, die über Positionsschalter die eingesteckten Anschlussstecker erfassen
• Unterbrechung des elektromagnetischen Abschaltventils der Kraftstoffzuführung
• Einsatz einer Mitsubishi SPS

Funktion:

Die Deichsel und damit auch die Feststellbremse wird erst durch den Taster freigegeben, wenn alle Anschlussstecker in den Blechtaschen am GPU erfasst werden und der Motor sich im Leerlaufbetrieb befindet. Damit ist ein unbeabsichtigtes Entfernen mit im Flugzeug befindlichen Steckern unterbunden. Läuft der Motor eine vordefinierte Zeit im Leerlauf,  so wird dieser nach deren Ablauf selbständig abgeschaltet. Die verschiedenen Zustände und Freigaben werden über einem Leuchtmelder mit unterschiedlichen Blink-Codes signalisiert.

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Flugzeugenteisung

Damit Flugzeuge beim Start in kalten und/oder nassen Witterungsbedingungen nicht ihre aerodynamischen Fähigkeiten verlieren, oder sich lösende Eisstücke die Rotorblätter der Antriebsaggregate zerstören, werden diese kurz vor dem Start enteist (De-Icing). Bei diesem Vorgang wird ein ADF-Fluid (Aircraft De-Icing Fluid) im Mix mit warmem Wasser, oder bei extremer Kälte auch pur mit einem Spezialfahrzeug oder einer stationären Anlage auf das Flugzeug gesprüht. Dabei fassen die Fahrzeuge jeweils bis zu 5000 Liter Wasser und ADF.

Zur Betankung der Fahrzeuge fahren diese an eine so genannte ADF-Farm. (Tankanlage)

Das ADF und das Wasser werden hier in großen Tanks gelagert und beheizt, damit das Wasser im Fahrzeug nur noch mit dem fahrzeugeigenen Heizsystem auf Temperatur gehalten werden muss, und das ADF-Fluid seine notwendige chemische Konsistenz behält.

Des Weiteren  ist es äußerst wichtig, dass das ADF-Fluid nicht starken Scherwirkungen durch die Pumpen ausgesetzt wird, da dieses dann sehr schnell seine chemischen und physikalischen Eigenschaften verliert. Daher ist es notwendig, spezielle Pumpen mit entsprechender Regelung einzusetzen.

Realisierung:

• Umrüstung der vorhandenen Echo – Füllstandsmessungen auf Druckaufnehmertechnik
• Programmierung und Einbau einer AEG-Schneider SPS zur Steuerung aller Tankanlagenfunktionen wie z.B. Schneckenpumpensteuerung, Füllstände, Tankbeheizung und Fahrzeugbetankung
• Konsolidierung der vorhandenen SPS mit einer Mitsubishi-SPS zur gemeinsamen Steuerung der Tankanlage und der neuen ADF-Tankbeheizung- und Pumpenfördertechnik
• Programmierung und Einbau einer Telemetrieverbindung zur Abfrage und Auswertung für das Servicepersonal                                                                                                              

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Spezialfahrzeug für den Materialtransport von

Flugzeugkabineninnenausstattungen

Das Material für die Kabineninnenausstattung des Flugzeugherstellers wurde ursprünglich mit traditioneller mobiler Hubtechnik – also mit Gabelstaplern und speziellen Materialaufnahmebehältern oder Halterungen in die Produktionslinien und somit in die Flugzeugkabinen gebracht. Dies erforderte einen hohen Einsatz von Technik und Mitarbeitern, war sehr zeitaufwendig und kostspielig, da nur geringe Mengen an Material pro Gabelstapler transportiert werden konnten. Die Ingenieure des Flugzeugherstellers und eine Firma, die spezielle mobile Hubtechnik auf Basis von Seitenstaplern entwickelt, konzipierten ein hoch mobiles elektrisch betriebenes 20 t Hubfahrzeug, welches eine vielfache Menge an Material in kürzerer Zeit und mit nur jeweils einem Mitarbeiter pro Fahrzeug in die Produktionslinie bringen kann. Für die gesamte Fahr- und Hubsteuerung musste eine elektrische und elektronische Anlage und Steuerung entwickelt werden, die der Sicherheitskategorie SK3 entsprach und entsprechend mobil tauglich ist.

Des Weiteren sollten alle wichtigen Funktionen und Fehleranzeigen  über ein HMI - Human Machine Interface bedient und angezeigt werden. Hierzu gehörte u.a. auch eine vollautomatische Höhenanwahl und Steuerung der Transportkabine. Eine weitere Option musste mit der Trennung und separaten Aufstellung der Transportkabine vom Fahrzeug für das Bestücken mit Material realisiert werden. Da die Kabine mit hydraulischen Hub- und Öffnungsfunktionen ausgerüstet ist, erhielt die Kabine eine eigene, unabhängige, über Gel-Batterien gespeiste  elektrische Anlage und Sicherheitssteuerung.

Realisierung:

• Entwicklung und Planung der Steuerungssysteme und elektrischen Anlagen
• Programmierung und Einbau von zwei mobiltauglichen Sicherheits-SPS-Steuerungen, die über in- und externen OpenCAN-Bus ausfallsicher und redundant vernetzt sind
• Programmierung, Einbau und Anbindung eines HMI über OpenCAN-Bus
• Umbau und Konsolidierung der gelieferten Standardfahrzeugelektrik
• Programmierung und Anpassung der elektronischen Fahr- und Hubsteuerung

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Motor-Start-Stop Steuerung für Wasser- und Fäkalienanhänger

Zur Ver- und Entsorgung von Wasser und Fäkalien in Flugzeugen werden Wasser- und Fäkalienwagen/Anhänger benutzt. Diese besitzen entsprechende Tanks für die Flüssigkeiten. Obwohl diese entsprechend isoliert sind, müssen die Tanks im Winter zusätzlich beheizt werden, um ein Einfrieren zu verhindern. Für einen speziellen Typ von Wasser- und  Fäkalienanhängern wurde diese Beheizung elektrisch über eine Kombination aus Dieselmotor und angeflanschten Generator realisiert, die über eine Motor-Start-Stop Steuerung temperaturabhängig geregelt wurde. Der Generator lieferte dann den Strom für die elektrischen Heizelemente in den Tanks. Nachdem die Herstellerfirma der o.g. Motor-Start-Stop Steuerung deren Produktion eingestellt hatte und keine Ersatzteile mehr zu beschaffen waren, war ein Weiterbetrieb bei Ausfall der vorhandenen Steuerungen für den Betreiber, der mehr als 20 Wasser- und Fäkalienfahrzeuge im Einsatz hat, nicht mehr gegeben.

Realisierung:

Wir setzten eine SPS ein, um den Motor entsprechend der definierten Flüssigkeitstemperatur zu starten und zu stoppen. Nach dem Startsignal wird der Dieselmotor vorgeglüht und anschließend gestartet. Beim Startvorgang werden der Motoröldruck  und die Drehzahl abgefragt. Sind diese Werte in den festgelegten zeitlichen und physikalischen Parametern, d.h. der Motor ist angesprungen und läuft, werden die Startmechanismen abgeschaltet. Anschließend wird der Generator und damit die elektrische Heizung zugeschaltet. Beim Erreichen einer definierten Flüssigkeitstemperatur wird die Beheizung und der Dieselmotor abgeschaltet und die Anlage geht in den Stand-By Betrieb.

Springt der Motor nicht an, so wird der Startvorgang wiederholt. Nach drei vergeblichen Startversuchen schaltet die Anlage in den Fehlermodus und weitere Starts werden nicht mehr ausgeführt. Dieser Fehlerfall wird dem Betreiber über ein optisches und akustisches Signal signalisiert.

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