Slimme simulatie versnelt ontwikkeling van tunnelbesturing in Blankenburgverbinding

5 augustus 2021

Siemens levert de lokale besturing voor de tunnels in de A24, die bekend staat als de Blankenburgverbinding. ICT Netherlands verzorgt de engineering en de integratie met de onderliggende tunneltechnologie en de bovenliggende besturingslaag en levert de PLC-hardware voor beide tunnels. Door te werken met de allernieuwste besturings- en simulatiesoftware kon de tunnelbesturing heel snel worden ontwikkeld.

De A24 verbindt de A20 bij Vlaardingen en de A15 bij Rozenburg, waardoor de bereikbaarheid van de Rotterdamse regio vanaf 2024 wordt verbeterd. Rijkswaterstaat gunde het DBFM-contract aan BAAK, een consortium van Ballast Nedam, DEME Group en Macquarie. De nieuwe snelweg heeft twee tunnels die direct achter elkaar liggen: de Maasdeltatunnel onder het Scheur, een deel van de Nieuwe Waterweg en de Hollandtunnel op de noordoever.

Meerdere lagen

Jan Snoek is namens BAAK projectleider voor de besturing van de tunnels. Die bestaat uit meerdere lagen. De lokale besturing is door Siemens geleverd. Daaronder hangt het gros van alle tunneltechnologie. Naar boven toe is de besturing gekoppeld met het bedienings-, besturings- en bewakingssysteem (3B) waarmee de operators van Rijkswaterstaat de tunnels op afstand kunnen monitoren en bedienen. “We hadden als BAAK een sterke voorkeur voor Siemens. Het is een sterk merk en op dit soort projecten wil je niet al te veel experimenteren”, aldus Snoek. “Voor de Siemens-systemen vind je ook de meeste engineers. Wij wilden een ontwikkelteam kunnen samenstellen met verschillende typen mensen. Dat werkt naar onze ervaring het best.”

Partnerships

Voor de belangrijkste onderdelen van de tunneltechnische installaties werkt BAAK met partnerships. Snoek: “Wij zijn een geïntegreerde besturingslaag aan het realiseren. Omdat we onderdelen hiervan hebben weggezet bij verschillende partijen, is het belangrijk dat de engineers van deze bedrijven goed kunnen samenwerken.”

 

BAAK koos tijdens de tender voor samenwerking met regionale bedrijven. ICT kwam al snel bovendrijven als partner voor de implementatie van de lokale tunnelbesturing. Het gaat om de hardware, software en tooling voor de besturing van onder meer de brandblusvoorziening, ventilatoren en het overdruksysteem.

ICT werkt volgens de landelijke tunnelstandaard van Rijkswaterstaat, heeft ervaring met soortgelijke projecten en maakt in testen aantoonbaar dat de software doet wat zij moet doen. Volgens Snoek diende ICT het meest originele plan van aanpak in. “Helemaal toegesneden op onze uitvraag! Het klikte ook meteen tussen de engineers van ICT en die van onze partner die gelijktijdig het 3B-systeem voor Rijkswaterstaat ontwikkelt. Beide systemen moeten naadloos op elkaar aansluiten

 

Allernieuwste technologie

Het PLC-platform voor de lokale besturing is SIMATIC S7-1500H van Siemens. Op het moment dat die keuze werd gemaakt was dit platform nog maar beperkt vrijgegeven. Snoek: “Er was alleen maar sprake van een 'restricted release'  versie, maar dat was een gecalculeerd risico: wij willen nu eenmaal vernieuwing doorvoeren. Ook elders in de tunnel zit zeer innovatieve technologie.” Pasquale Rinaldi, senior projectmanager bij ICT: “Ook onze engineers vinden het interessant en uitdagend om met de allernieuwste technologie te werken. Het platform past uitstekend bij dit project en biedt ons de mogelijkheid om met tooling te werken. Anderzijds was het werken met nieuwe technologie voor ons verbonden met risico’s. Door de goede consultancy en ondersteuning van Siemens kon een deel van de risico’s gemitigeerd worden.” Snoek: “Nieuwe releases zijn door Siemens zonder vertraging vrijgegeven. Dat heeft ons positief verrast.”

Beste simulatieomgeving

Rinaldi: “Goede simulatie is belangrijk in dit type projecten waar betrouwbaarheid en aantoonbaarheid heel belangrijk is. Wij vinden dat Siemens de beste simulatieomgeving voor PLC-systemen heeft. Dit helpt ons het project goed op te leveren. We hebben met SIMIT gewerkt. Hierdoor kunnen we rechtstreeks dezelfde configuratie als de PLC’s gebruiken en ook rechtstreeks de IO simuleren. We hebben een hybride testomgeving, deels gesimuleerd en deels met echte IO. Met SIMIT simuleer je écht en doe je niet alsof. We konden in de testopstelling zelfs 2 tunnels in 1 simulatie stoppen, waardoor BAAK de bediening van beide tunnels integraal kan testen. Heel sterk!”

Agile

De engineers van ICT leverden agile, in acht stappen, steeds weer een nieuwe functionaliteit op. Voorafgaand aan de oplevering vonden integratietests plaats met de coördinerende besturingslaag en de veldapparatuur. Eventuele integratieproblemen werden hierdoor vroegtijdig onderkend en opgelost. Snoek: “Dat geeft echt rust op het project. De coördinatie van de besturing en tunneltechniek is complex en gebonden aan wetgeving. Alle interfaces moeten exact kloppen. Als consortium wilden we de integratie niet zelf doen. ICT en de leverancier van het 3B-systeem hebben dit samen voor ons gedaan. Een grote winst! Wij hebben nog geen testuitval op interfaces. We merken dat we samenwerken met deskundige partners. Tijdens het tweewekelijks voortgangsoverleg vormen we één bedrijf. We zijn straight, open en eerlijk tegen elkaar.”

Razendsnelle softwareontwikkeling

In een keet op de bouwwerf staat de testomgeving van BAAK. Die is identiek aan de ontwikkelomgeving van ICT. Snoek: “Onze testomgeving is een tunnel in het klein met hetzelfde netwerk als wat er straks in de tunnels zit. In de testomgeving is een bedienwerkplek opgenomen inclusief video wall en bedienpanelen. Deze zogenaamde Uniforme Werkplek Wegverkeersleiders (UWW) gaat later functioneren als lokale bedienomgeving.” Dankzij de agile aanpak is de softwareontwikkeling razendsnel gegaan. De software is volledig klaar en door BAAK al voor 60% getest. Snoek: “Geweldig, als je bedenkt dat buiten nog niets van de tunnel te zien is! We verwachten eind dit jaar alle software getest te hebben en onze bevindingen te kunnen terugkoppelen aan de leveranciers.” Tjipke Jorna, senior projectmanager bij Siemens is positief verrast: “Ik had nooit eerder zo’n originele methode gezien om te ontwikkelen en uit te testen. Heel bijzonder. Dan zie je ook de kracht van SIMIT; het is daar echt geschikt voor.”

Strakke uitstraling

In de testomgeving van BAAK neemt ook Rijkswaterstaat testen af. Snoek is dan ook blij met de strakke en stijlvolle uitstraling. “Alles is ingebouwd in nette systeemkasten. Het systeem is goed toegankelijk en gebruiksvriendelijk, wat ook belangrijk is voor het onderhoud dat wij gedurende 20 jaar gaan verzorgen. Wijzigingen op een later moment kunnen altijd eerst worden getest en dan geïmplementeerd. Perfect. Overigens is het tunnelnetwerk volkomen afgesloten van de buitenwereld. Er zit veel cyber security-technologie in.”

Vroeg meedenken

Tjipke Jorna is trots op de samenwerking met ICT en BAAK: “Erg fijn dat wij in een heel vroeg stadium hebben mogen meedenken en adviseren. Ook voor ons zijn SIMATIC S7-1500H en SIMIT vrij nieuwe ontwikkelingen. Ze sluiten optimaal aan bij een ontwikkeling waar wij volop op inzetten: verdere digitalisering door o.a. te werken met virtual twins. Door mee te denken en te ondersteunen hebben we ICT en BAAK geholpen een zo goed mogelijke oplossing te realiseren.”