Highlights ★
Settore: Utilities
Cliente: Società di erogazione del servizio idrico
Obiettivo:
- Realizzare un sistema per il monitoraggio di processo per ciascun impianto di sollevamento e distribuzione presente sul territorio
- Implementare un sistema di supervisione centralizzato con controllo da remoto di tutti gli impianti di sollevamento e distribuzione
- Implementare interfacce tra la supervisione centralizzata remota e il sistema di automazione di processo per ciascun impianto di sollevamento, al fine di realizzare funzioni di telecomando
- Acquisire, validare e storicizzare misure, eventi e allarmi da ciascun impianto di sollevamento
Tecnologie:
- Piattaforma di telecontrollo: Siemens Sinaut ST7
- PLC: Siemens S7-300
- SCADA: Siemens WinCC Flexible
- Pannelli operatore HMI: Siemens
Caratteristiche del progetto:
- II progetto è stato reaIizzato con la formula chiavi in mano. Le attività realizzate comprendono engineering, realizzazione del software e delle interfacce di comunicazione, aggiornamento della documentazione.
Vantaggi:
- Controllo e comando da remoto e in tempo reale degli impianti
- Riduzione dei costi di manutenzione
- Riduzione dei tempi di intervento di manutenzione
- Maggiore accuratezza dell’analisi di funzionamento dell’impianto
Un efficiente sistema di controllo e comando da remoto
Un’importante società di erogazione del servizio idrico disponeva di un sistema di telecontrollo distribuito su scala geografica sviluppato con tecnologia Sinaut ST7 di Siemens, al quale erano già integrati gli impianti presso le sorgenti, gli impianti di potabilizzazione e i vari serbatoi dislocati sul territorio.
L’intendimento del cliente era sfruttare questa piattaforma per implementare anche il telecontrollo dei vari impianti di sollevamento e distribuzione delle acque, al fine di monitorarli e telecomandarli da remoto.
Gli obiettivi del progetto sono stati i seguenti:
- Ottenere il controllo real time di ciascun impianto di sollevamento e distribuzione presente sul territorio con un sistema per il monitoraggio di processo
- Ridurre tempi e costi di intervento di manutenzione e aumentare la qualità del servizio, implementando un sistema di supervisione centralizzato con controllo da remoto di tutti gli impianti di sollevamento
- Realizzare funzioni di telecomando remoto dell’automazione di ciascun impianto di sollevamento, implementando apposite interfacce di comunicazione
- Ottenere analisi di funzionamento dell’impianto precise e dettagliate, acquisendo, validando e storicizzando misure, eventi e allarmi da ciascun impianto
Architettura del sistema di telecontrollo
Il sistema di telecontrollo è distribuito su tutta la rete geografica aziendale e comprende una LAN di comunicazione con vettore GSM che collega gli impianti alla sala centrale di controllo.
Ogni impianto di sollevamento e distribuzione è dotato di PLC Siemens Simatic S7-300 a cui è stato aggiunto un modulo TIM (Telecontrol Information Module), ovvero un apposito processore di comunicazione dedicato al telecontrollo.
I dati a livello di campo sono acquisiti direttamente dal PLC oppure, per gli impianti più complessi, da uno SCADA locale predisposto sull’impianto.
La supervisione ed il monitoraggio da remoto è stata implementata utilizzando lo SCADA Siemens Simatic WinCC.
La soluzione adottata
A ciascun impianto di sollevamento e distribuzione è stato inserito un quadro di comando e controllo con pannello operatore con funzionalità HMI che ha il compito di raccogliere e distribuire i dati di impianto. Il quadro, attraverso il modulo GSM TIM (connessione telefonica) permette il collegamento con lo SCADA della sala controllo centrale. Questa comunicazione è di tipo bidirezionale, attivata rispettivamente dallo SCADA centrale o dall’impianto stesso.
Localmente, presso ciascun sito di sollevamento, è possibile:
- visualizzare su una o più pagine uno schema sinottico dell’impianto
- visualizzare tutte le variabili processo in atto
- visualizzare lo stato di tutti i digital input
- visualizzare gli allarmi della stazione
- abilitare/disabilitare la chiamata/SMS per ciascuno degli allarmi previsti. Gli allarmi generano una chiamata al centro di controllo per la notifica immediata e l’inoltro di un SMS a operatori predefiniti
- impostare i valori e i comando agli attuatori, abilitare/disabilitare routine di automazione
Con questo sistema di telecontrollo unitamente allo SCADA si gestisce:
- l’indirizzamento e la configurazione di rete
- la configurazione dei parametri di rete (GSM)
- la gestione dell’interfaccia e della comunicazione verso il campo
- le funzioni di acquisizione e data logging
- le funzioni di teleallarme, telecomando, teleprogrammazione, telediagnosi
- la gestione dei cicli di polling
In particolare, i sistemi di automazione di campo sono stati predisposti per essere parametrizzati anche mediante comando da remoto, sia da sede centrale che da postazioni mobili, per regolare il processo del sollevamento e del relativo serbatoio di carico remoto.
Per ciascun impianto sono state implementate su PLC:
- la predisposizione all’acquisizione, campionamento ed archiviazione dei valori analogici di misura
- la gestione degli allarmi (monitoraggio delle condizioni di occorrenza e la chiamata/SMS al centro di controllo)
- la gestione dei telecomandi inviati dal centro di controllo agli attuatori presenti
Le informazioni di campo sono disponibili attraverso due modalità: di tipo web e di tipo diretto.
Nel primo caso, è fornita una funzione di consultazione attraverso browser che consente di visualizzare i dati di monitoraggio di ciascun impianto.
Nel secondo caso, la comunicazione è di tipo diretto client-server. Le richieste di un client SCADA sono risolte dal server SCADA. Il protocollo di trasmissione dati utilizzato è il TCP/IP, che consente il funzionamento degli applicativi di supervisione e controllo attraverso le tecnologie dei sistemi distribuiti in rete.
I dati acquisiti, una volta storicizzati, sono utilizzati per effettuare analisi off-line ed in tempo reale.
Vantaggi concreti
L’estensione e l’integrazione del sistema di telecontrollo, ha completato il monitoraggio estendendolo su tutti gli impianti più critici.
La supervisione real time ha permesso un tangibile miglioramento della qualità e del servizio di manutenzione, oltre che una consistente riduzione dei costi e dei tempi di intervento di manutenzione; inoltre è stata notevolmente migliorata e facilitata la programmazione degli interventi di manutenzione.
Attualmente il funzionamento degli impianti di sollevamento e distribuzione è sempre sotto controllo, anche da remoto, visualizzando appositi KPI di efficienza e rendimento e verificando in tempo reale allarmi e stati macchina, e questo ha incrementato l’accuratezza dell’analisi di funzionamento dell’impianto e l’efficienza del processo.
Il nostro progetto ha permesso di raggiungere pienamente tutti gli obiettivi iniziali. Il sistema è stato consegnato nei tempi previsti.
Risultati ottenuti
