Bei der Anwendung von Netzwerk- und Automatisierungstechnik an Bord von Superjachten kann die niederländische Werft Royal Huisman mittlerweile auf eine beachtliche Historie verweisen. Seit dem Bau der Luxusjacht Hyperion für Netscape-Besitzer Jim Clark im Jahr 1998, werden sämtliche Jachten mit einem modernen Netzwerk ausgestattet, in das alle technischen Funktionen, inklusive der Kabinenautomatisierung und der Mediensteuerung, integriert sind. Mit der jüngst fertig gestellten Twizzle geht Royal Huisman aber noch einen Schritt weiter: So werden auf dem fast 60 Meter langen Schiff insgesamt 3500 Sensoren und Aktoren mit modernen Steuerungskomponenten angesteuert.
Alle Anforderungen erfüllt
Die Entscheidung für Beckhoff als Steuerungslieferanten begründet Sjoerd Schrichte, Spezialist für Systemintegration bei Royal Huisman, mit der Anpassungsfähigkeit der Komponenten: „So können wir beispielsweise eine bestehende Busklemmenstation bei Bedarf problemlos modular erweitern. Der kompakte Aufbau der Busklemmen mit bis zu 16 Kanälen in einem 12mm-Gehäuse bietet darüber hinaus hohe Flexibilität und reduziert den Einbauraum im Schaltschrank.“ Ein weiterer Vorteil sei die Programmierung, die sich mit der Verwendung von TwinCat denkbar einfach gestaltet. Sämtliche Embedded-PCs sind über Ethernet zu erreichen. So erlaubt die Systemoffenheit der Plattform auch die Ankopplung von EIB-Modulen und bietet eine Schnittstelle zur Crestron-Automatisierungslösung für Jachten, inklusive Beleuchtungs-, Klima- und Multimediasteuerung. „Natürlich spielen auch die Kosten eine Rolle“, räumt Schrichte ein. „Selbst im Hochpreissektor muss man an das Budget denken. Unter anderem durch die Verwendung der Beckhoff-Steuerung ist es uns gelungen, den gesteckten Kostenrahmen nicht zu überschreiten.“ Des Weiteren biete die hohe Rechenleistung der eingesetzten Embedded-Controller CX9000 in Hinblick auf die Performance Wettbewerbsvorteile.
Tests auf rauer See bestanden
Auch die Zuverlässigkeit war für die Werft zentrales Auswahlkriterium. „Bei den Probefahrten haben wir dem Schiff gründlich auf den Zahn gefühlt. Dies galt selbstverständlich auch für die Embedded-PCs an Bord. Wenngleich es in der Nordsee teilweise recht rau zuging, haben die Bord-Controller reibungslos funktioniert“, betont Schrichte. Praktisch alle Systeme sowohl für das Fahren unter Motor als auch unter Segel wurden mit Beckhoff-Technik automatisiert. Dazu gehört zum Beispiel das automatisierte Motormanagement für den Dieselmotor und die dazugehörigen Kraftstoff- und Kühlwasserpumpen. Zudem hat die Twizzle ein umfassendes Hydrauliksystem, das den Antrieb der Winschen, das Setzen der Segel, die Verstellung der Masten, das Aufholen des Kiels und die Schwimmplattform steuert. Daneben besteht ein Versorgungsnetz, das konstant für 24, 230 und 400 V an Bord sorgt. Außerdem ist die Segeljacht mit einem eigenen System zur Trinkwassererzeugung, einem Klärsystem für das Abwasser, einem Lüftungssystem, einer Heizung und einer Klimaanlage ausgestattet. Auch das umfassende Beleuchtungssystem ist in die Automatisierung integriert. „Eine weitere Besonderheit ist die Rückkopplung des Ruderdrucks“, so Schrichte: „Weil das Ruder einen hydraulischen Antrieb hat, bemerkt man beim Drehen am Steuerrad keinen Widerstand. Um dem Rudergänger dennoch ein echtes Rudergefühl zu verschaffen, haben wir an Ruderwelle und -schaft Dehnstreifen angebracht.“ Sie messen den Druck auf das Ruder und senden diese Messdaten an die EPC (Electronic Power Control). Von dort wird ein Servorad angesteuert, welches das Steuerrad belastet.
Umfangreichstes Schiffsnetzwerk
Damit alle Funktionen kontrolliert und zuverlässig gesteuert werden können, sind insgesamt 24 Embedded-PCs CX9000 an eine redundante Ethernet-Ringstruktur angeschlossen. Die Busklemmen steuern 3500 I/Os an – 2900 digitale und 600 analoge. Die Verbindung zur höheren Netzwerkebene erfolgt über Switches. „Dies ist das umfangreichste Netzwerk, das wir bisher auf einem Schiff installiert haben“, hebt Schrichte hervor. Die Netzwerkverbindung auf der Twizzle erfolgt über Standard-Ethernet, an das alle Netzwerkteilnehmer angekoppelt sind. Die PCs kommunizieren untereinander über das Realtime-Ethernet-Protokoll.☐
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