Soluzioni di automazione e telecontrollo nel settore navale.

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Soluzioni di

automazione e telecontrollo nel settore navale.

Esposito Orfino

Massa Michele

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Chi siamo

• La SY.EL. sas nasce nel 1992 come società di servizi, con lo scopo di offrire un supporto tecnico alle aziende, sia in Italia che all’estero, nei seguenti settori:

– impiantistica industriale – automazione industriale – regolazione e controllo

– controllo e supervisione di processi industriali con pc e plc

– controllo e supervisione di processi industriali con pc e plc – consulenza tecnica aziendale

– quadri elettrici mt/bt – manutenzione

• Con la consapevolezza di offrire un servizio di qualità, la SY.EL.sas è certificata fin dal 2002 e dal dicembre 2009 ha ottenuno la prestigiosa certificazione RINA con CERTIFICATO N. 20516/09/S

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Servizi e referenze

• La SY.EL vanta un’esperienza pluriennale nel settore elettronico dell’automazione integrata su:

– controllo della temperatura digitale e analogico, controllo della velocità digitale e analogico, controllo di processi e movimento per la gestione di funzioni

MASTER/SLAVE , reti aziendali e industriali Ethernet/IP, ControllNet, DeviceNet, controllo di tiro su materiali trascinati, remotazione controllo di macchine

multifunzione, manutenzioni programmate, interventi tecnici specializzati.

• Realizzazione, installazione e manutenzione d’automatismi nei settori:

– Industria tipolitografica – Controllo delle acque – Industria alimentare – Industria siderurgica

– Servizi per centrali droelettriche – Industria della carta

– Industria del cartone – Industria della plastica – Settore navale

– Industria molitoria

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Agenda

• Argomenti

1. Problematica 2. Analisi

3. Scelta Rockwell

4. Descrizione architettura

5. Risultati e conclusioni

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Problematica

Revamping sistema monitoraggio allarmi in ambito navale

Sistemi

obsoleti Poco

intuitivi Sistemi

chiusi Ambito

navale

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Problematica:

revamping sistema monitoraggio allarmi.

• Sistemi obsoleti

– Difficoltà di reperimento ricambistica.

– Difficoltà e costi eccessivi per ottenere supporto.

• Sistemi “chiusi” privi di comunicazione.

– Archivi cartacei

– Mancanza di internet.

• Sistemi poco intuitivi.

– Difficoltà di accesso alle informazioni tali da rendere inutilizzato il sistema.

• Ambito navale

– Esigenze di affidabilità e sicurezza.

– Certificazioni SIL 2 FAULT TOLERANT.

Sy.el. e Rockwell intervengono fornendo

una soluzione all’avanguardia dai risultati sorprendenti.

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Analisi

• Requisiti del sistema

Intuitivo

Storico

Sicuro

Connesso

Configurabile

Revamping

Espandibile

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Analisi:

requisiti del sistema

• Sicuro: ridondato, sempre affidabile e certificato (SIL 2 Fault Tolerant) come consuetudine in ambito navale, anche al fine di prevenire i danni.

• Intuitivo: è fondamentale che gli utenti comprendano , siano guidati ed invogliati all’uso del sistema traendo risultati da questa interazione.

• Storico: archiviazione di allarmi e trend per poter comprendere come e perchè avvengono determinati eventi e poterli addirittura prevenire.

perchè avvengono determinati eventi e poterli addirittura prevenire.

• Configurabile: per permettere al personale qualificato di impostare e adattare il sistema alle esigenze con semplicità, ma sempre in sicurezza.

• Connesso: poter interagire col sistema anche da remoto, come se si fosse a bordo, è il passo che meraviglia portandoci nell’era moderna.

La semplice prevenzione di un solo evento dannoso ripaga i costi.

La connessione da remoto aggiunge prestigio oltre che funzionalità.

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Analisi

• Prima e dopo

Prima Revamping Dopo

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Prima

Vista anteriore del vecchio sistema su plancia di comando in control room prima del nostro intervento. La segnalazione degli allarmi avveniva solo tramite piccole luci a led.

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Prima

Vista posteriore del vecchio sistema per la segnalazione degli allarmi, sono visibili le schede e i connettori obsoleti.

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Revamping

Operazioni durante il revamping, si notano i cablaggi, i 2 PLC in hot backup, e i moduli degli ingressi.

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Dopo

Vista anteriore del nuovo sistema su plancia di comando in control room. La segnalazione e gestione degli allarmi avviene tramite monitor LCD da 19” TouchScreen e un monitor LCD da 30”. Mediante pagine dedicate rendiamo

disponibili descrizioni, grafiche, animazioni e diagrammi tutti intuitivi e di facile consultazione.

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Dopo

Vista del retro del sistema per la visualizzazione degli allarmi, si notano i due PLC ridondati in HOT BACKUP di ultimissima generazione.

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• Motivazioni della scelta dei prodotti Rockwell

Scelta Rockwell

Tecnologia

Affidabilità

Disponibilità

Certificazioni

Disponibilità e

Supporto

Tempi di

Tempi di sviluppo

Tecnologia

“HOT BACKUP”

SIL 2 FAULT TOLERANT

Disponibilità delle certificazione RINA per tutti i

componenti utilizzati.

Disponibilità e professionalità

in ogni momento ed in

ogni fase di sviluppo, dalla

progettazione alla messa in

servizio.

Tempi di sviluppo ridotti tramite l’uso di:

ADD-ON INSTRUCTION

FACEPLATES ALARMS &

EVENTS

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Hot backup

• Descrizione funzionamento

– Uno dei 2 PLC è impostato come primario ed in caso di malfunzionamento il sistema di Hot Backup automaticamente passa ad utilizzare l’altro PLC in maniera

assolutamente trasparente per l’utente, senza che vi siano nè perdite di dati nè perdite di comunicazione.

– Ciò è possibile perchè il secondo PLC è tenuto costantemente aggiornato nello

stesso stato del primario e al momento del backup assume l’IP del primario in modo

che tutte le supervisioni continuino a raggiungerlo normalmente attraverso la rete Ethernet.

– Non vi è perdita di dati proprio perchè il secondo PLC è aggiornato costantemente attraverso la connessione in fibra ottica.

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• Add-on instruction per RSLogix 5000:

– la tecnologia di RSLogix 5000 permette la realizzazione di Add-on instruction personalizzate e questa possibilità è stata ampiamente sfruttata da Sy.el. per la gestione degli allarmi, con un notevole risparmio in termini di tempi di sviluppo e complessità della programmazione.

Add-on instruction

AOI Analogiche AOI Digitali

Dettaglio RSLogix 5000 AOI Analogiche

Proprietà AOI

Analogiche Dettaglio

RSLogix 5000 AOI Digitali

Proprietà AOI Digitali

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Dettaglio Add-on instruction analogiche

Screen shot con dettaglio dell’Add-on instruction realizzata per i segnali analogici estratta da RSLogix 5000.

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Proprietà Add-on instruction analogiche

Screen shot con le proprietà dell’Add-on instruction realizzata per i segnali analogici estratta da RSLogix 5000.

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Dettaglio Add-on instruction digitali.

Screen shot con dettaglio dell’Add-on instruction realizzata per i segnali digitali estratta da RSLogix 5000.

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Proprietà Add-on instruction digitali

Screen shot con le proprietà dell’Add-on instruction realizzata per i segnali digitali estratta da RSLogix 5000.

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• Faceplates per la supervisione:

– Inoltre sono state appositamente sviluppate da Sy.el. delle faceplate per la supervisione che interagendo con le add-on instruction di cui sopra hanno permesso di regolare tutti gli allarmi analogici e digitali attraverso la singola

faceplate (analogica o digitale) di volta in volta parametrizzata per configurare un singolo allarme, e anche questo ha portato naturalmente vantaggi in termini di complessità e tempi di sviluppo.

FACEPLATES

Faceplates Analogiche Faceplates Digitali

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Faceplates per segnali analogici

Screen shot con dettaglio della faceplate realizzata per i segnali analogici estratta dalla supervisione.

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Faceplates per segnali digitali

Screen shot con dettaglio della faceplate realizzata per i segnali digitali estratta dalla supervisione.

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Alarms & Events

• Alarms&Events:

– Per ogni allarme viene salvato l’istante in cui si è verificato, l’istante in cui è stato riconosciuto e l’istante in cui è scomparso. É possibile poi visualizzare un sommario di tutti gli allarmi intervenuti, o selezionarli per data o per singolo allarme.

• Timestamp PLC:

– Gli istanti di comparsa, scomparsa e riconoscimento di ogni allarme vengono salvati

– Gli istanti di comparsa, scomparsa e riconoscimento di ogni allarme vengono salvati utilizzando il TIMESTAMP del PLC, in modo da eliminare qualsiasi ambiguità dovuta a fusi orari, ritardi e imprecisioni.

• Storico allarmi e trend su SQLServer:

– Tutti gli allarmi (e anche tutti i trend) vengono salvati su database SQLServer, una garanzia di funzionalità e affidabilità, oltre che una ulteriore possibilità di interazione con altri strumenti di programmazione.

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Descrizione architettura

• Due rack con configurazione in HOT BACKUP:

– CPU ControlLogix 1756-L63.

– Modulo di ridondanza – Modulo Ethernet

– Modulo ControlNet con bus ridondato

• 17 nodi in Bus di campo ControlNet per I/O distribuito

• Accesso Internet modem EWON

• Acquisizione dal campo tramite sensoristica ENDRESS+HAUSER

– Termocoppie, PT100 e pressostati progettati e costruiti appositamente.

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Descrizione architettura 1

Control Room

PC Supervisore 1 19” Touch Screen con FT View Station Runtime

PC Supervisore 3 30”

con FT View Station Runtime PC Supervisore 2 19” Touch Screen

con FT View Station Runtime

2 PLC HOT BACKUP

Accesso Internet Modem EWON

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Descrizione architettura 2

Control Room

3 PC supervisori con FT View Station Runtime Accesso Internet

Modem EWON

HOT BACKUP

I/O Distribuito Rete ridondata

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Descrizione architettura 3

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Descrizione architettura 4

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• Al termine del nostro lavoro ecco alcune schermate della supervisione che testimoniano i risultati raggiunti.

Risultati e conclusioni 1

Intuitivo per

Guidato

Archivio di tutti

Storico

Comprensibile

Line Shaft

Tutte le

Motori

Intuitivo per

l’utente Archivio di tutti

gli allarmi Comprensibile

e completo Tutte le

informazioni subito visibili

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Guidato

Sono visibili in alto i pulsanti animati che si colorano di rosso e lampeggiano se è presente un allarme sulla pagina alla quale il pulsante è collegato, in questo modo la navigazione dell’utente viene guidata fino alla pagina dove l’allarme è

presente, così da comprendere in quale zona della nave si è verificato l’allarme e intervenire prontamente.

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Storico

Schermata col sommario degli allarmi intervenuti. Grazie alla tecnologia Alarms&Events per ogni allarme viene salvato su database SQLServer, col TIMESTAMP del PLC, l’istante di comparsa, di riconoscimento e di risoluzione.

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Line Shaft

Schermata rappresentante una delle 2 linee d’asse della nave. Sono visibili la frizione, con le sue informazioni di temperatura, pressione dell’olio e le temperature dei cuscinetti, l’elica e il timone con le informazioni del loro stato.

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Motori

Schermata rappresentante uno dei motori, mostra le temperature dei gas di scarico di ogni cilindro, le temperature di tutti i cuscinetti di banco e di biella, le temperature e le pressioni dell’olio e lo stato del sistema di lubrificazione, le

temperature della turbina, il carico e i giri del motore e molte altre informazioni.

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• Altre schermate che danno l’idea della intuitività e della completezza raggiunte nell’esposizione delle informazioni.

Risultati e conclusioni 2

Vista in

Analogiche

Storicizzate

Trend

Per rendere

Bargraph

Per impostare

Configurabile

Vista in visualizzatori e

bargraph

Storicizzate tutte le analogiche

Per rendere l’idea dell’equilibrio

Per impostare allarmi e azioni

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Analogiche

Schermata rappresentante uno dei generatori elettrici della nave, con in primo piano i visualizzatori a bargraph che è possibile utilizzare e spostare a piacimento sullo schermo per tutte le grandezze analogiche (temperatura pressione etc)

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Trend

Schermata che mostra l’andamento nel tempo della temperatura di uno dei cuscinetti, per ogni dato analogico vengono tenuti registrati gli ultimi 15 giorni di funzionamento su database SQLServer.

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Bargraph

Schermata che mostra le temperature dei gas di scarico dei cilindri di uno dei generatori. La visualizzazione tramite istogrammi (bargraph) è utilissima per rendersi conto del bilanciamento tra i vari cilindri.

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Configurabile

Pagina di configurazione degli allarmi su un segnale analogico, creata utilizzando le FACEPLATES realizzate per le ADD-ON INSTRUCTION sviluppate in RSLOGIX 5000. Si può scegliere se abilitare l’allarme, si possono impostare varie soglie di allarme, si può selezionare il ritardo della segnalazione, il ritardo dell’intervento di contromisura e anche il tipo

di intervento è selezionabile tra varie possibilità, come shut down (spegnimento) o reduced pitch (rallentamento).

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Connettività

Monte di Procida

INTERNET

Tramite i modem eWon ogni nave, con le dovute sicurezze e limitazioni d’accesso, rende il sistema di supervisione direttamente accessibile tramite un normale collegamento INTERNET, sia presso la sede della Sy.el. che presso gli uffici

del cliente, dando così la possibilità di interagire in tempo reale, verificare lo stato del sistema, configurarlo, effettuare analisi e indagini per decidere interventi e strategie.

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Conclusioni

• Grazie alla professionalità Sy.el. e alla potenza e affidabilità dei prodotti Rockwell il progetto si è concluso con un grande successo.

• L’esperienza fatta dalla Sy.el. è andata ad arricchire il suo bagaglio di conoscenze e know-how, pronta per essere utilizzata per altri progetti sia in campo navale che in altri ambiti.

in campo navale che in altri ambiti.

• La soddisfazione del cliente è stata completa ed insieme alla bontà del

progetto ha contribuito alla nascita di molte altre opportunità.

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Altre applicazioni Sy.el. nel navale.

• Sostituzione stella-triangolo su motore compressore aria condizionata.

– Installazione inverter PowerFlex 700 S

• Condizionamento sicurezze motori in fase di partenza.

– Installazione PLC con acquisizione temperature e pressioni condizionando di conseguenza i comandi alla conduzione del motore.

• Automazione gru.

– Installazione PLC per il controllo del posizionamento e la gestione di una gru.