製造商必須在鐵路或道路車輛量產前，進行多次關於舒適、安全、性能或效率的測試。位於奧地利維也納的阿森納爾鐵路技術測試中心（Rail Tec Arsenal, RTA）擁有兩座世界最大的氣候風洞，能依照需要提供各種天候條件，只要按一下按鈕，氣候風洞就能產生高達300 km/h的風速，以及太陽、下雪、下雨和結冰等天候條件，而Pilz皮爾磁的Industrie 4.0相容自動化系統PSS 4000，能確保模擬的自然力量不失控。

阿森納爾鐵路技術測試中心（RTA）是一間國際知名專為各種鐵路或道路車輛、新式運輸系統，以及所有技術設施提供極端天候條件測試的獨立研究和測試機構。RTA在其維也納的廠房內有兩座氣候風洞（Climatic Wind Tunnel, CWT），能夠獨立運作並擷取個別測量數據。其中較大型的一座CWT（長度為100公尺）能容納並測試載重物車輛（HGV）或巴士，而較小型的CWT（長度為33.8公尺）則可容納火車頭與多節車廂。

測試會在極端天候和空氣動力條件下進行，CWT可將測試過程最佳化，讓天候條件採用模組化設計，包括可選擇風速、濕度值、造雨和造雪設備，以及能彈性調整、最高輸出達1,000 W/m²的太陽能發電廠。

能測試所有天候狀況的風洞

圖1 : 在阿森納爾鐵路技術試驗中心氣候風洞內的結冰巴士（source：c RTA）

維也納氣候風洞能記錄受測車輛的三個主要領域資料，包含：乘客舒適性和個別電子元件在下雨、下雪或結冰時對機械零件的運作能力，以及能源效率，並且會記錄檢驗車輛在各種情況下的能源平衡。它能同時記錄車輛與個別系統元件所需要的總能源消耗—例如：變壓器、電流變壓器或功率計，以便評估車輛內的能量流，其他測量數值包括空調系統中的壓力，以及個別車艙的壓力差。

阿森納爾鐵路技術測試中心設施管理主任Manfred Kreitmayer說明：「我們記錄各種測量值，目的是評估乘客舒適性，在顯著點測量溫度或空氣濕度，以及車輛內部的表面溫度和流動速率皆相當重要。為此我們在鐵道車廂的乘客座艙內，安裝200至250支測量感測器。」因此，CWT中車輛的技術組態設定通常是十分龐大。

颳風、下雨和下雪也能安全控制

Pilz皮爾磁的自動化系統PSS 4000能確保RTA的安全性，氣候風洞的完整安全相關控制系統，是透過自動化系統PSSuniversal PLC控制系統來操作，每個E-STOP按鈕和所有風速訊號，都採用硬式接線方式連接至控制系統，並且會監控風速訊號，因為控制系統必須確保機門在風速超過50 km/h時會連動鎖上，總共由60個I/O透過PSSuniversal PLC執行。

RTA長期以來一直與Pilz皮爾磁合作，Kreitmayer強調可靠性至關重要，他說道：「在維也納氣候風洞這樣的國際測試中心，不斷有許多國內外的客戶輪流進行測試，因此不僅廠房可靠性極為重要，安全相關元件更必須百分之百相容才行！」

以控制技術面而言，兩座CWT幾乎相同，而在硬體部份則完全相同，先前所使用的控制系統也是由Pilz皮爾磁提供，只需要稍微修改，即可直接傳輸程式設計內容。因此，即使需要將RTA等設備升級，也不需進行新的風險評估。由於廠房和相互搭配的安全標準不須變更，因此只需要將硬體更換成最新系統即可。

安全和自動化適用的自動化系統

控制系統PSSuniversal PLC是自動化系統PSS 4000中的全方位系統：可做為標準集中式安全控制系統（例如用於CWT），或是用於自動化/分散式系統。自動化系統提供各種不同的編輯器，能建立讓安全和自動化功能使用的程式。圖形程式編輯器PASmulti可輕鬆執行控制系統PSSuniversal的組態設定或程式設計。可使用PAS STL（結構化文字）、PAS LD（階梯圖） 和AS IL（指令清單）等符合EN/IEC 61131-3的編輯器，以用來編程控制系統PSSuniversal PLC。大量安全和非安全相關軟體模塊的程式庫，能確保高度標準化與多次重複使用。

圖2 : 自動化系統PSS 4000能確保位於維也納、世界最大氣候風洞整座廠房的安全性。（source： RTA）

自動化系統PSS 4000能以簡便的方式執行安全相關和自動化工作：PSS 4000可將廠房或機械設備分成多個機電整合單元，透過自動化系統極佳的彈性，並能在CWT的要求或生產流程變更時進行調整，這是分散式廠房特有的優點，藉由簡便的維護和診斷有助於促進機械設備的可用性。

維也納測試中心能輕鬆執行模擬天候的緊急停止

圖3 : 兩座氣候風洞的完整安全相關控制系統，都是透過自動化系統PSS 4000的PSSuniversal PLC控制系統操作，總共約有60個I/O。（source：Pilz GmbH & Co. KG）

測試中心內曾發生需要操作緊急停止按鈕的意外事件，Kreitmayer提到，無論在任何情況，自動化系統PSS 4000的控制系統總能完美無瑕地操作，測試中心能完全依照事先制訂的流程關閉。Kreitmayer繼續說道：「您可以想像，在CWT周圍共有68組需要協調的系統—因此不可能在特定時間點將它們全部關閉。這就是為什麼需要記錄流程以確保正確關閉—Pilz皮爾磁的自動化系統也能控制此部份。」

可視當下的情況，採取不同的方案來執行這些關閉流程。例如，有可能會將變壓器切斷電源，也可能會維持變壓器的作動，以降低風速。由於RTA直接連線至變電所，其連線負載高達10 MW，因此並沒有緊急發電機，但配置許多小型不斷電系統 （UPS），能為安全控制系統和重要電腦系統提供不斷電供應。

我們的客戶包括鐵道機車製造商、汽車產業，以及奧地利的，跳臺滑雪運動員每年會使用維也納氣候風洞進行空氣動力測試。Kreitmayer說明：「氣候風洞的優點，是只需按一下按鈕，即可模擬地球上的任何一種天氣。現在汽車業再度採用此一技術，因為它非常方便，不必在極北地區苦苦等待寒冷的天氣。」

這些可以歸功於最新的自動化技術，讓維也納廠房可方便測試、成本最佳化和安全的目標。