SCADA w służbie ekologii

Inwestowanie w systemy wytwarzania energii odnawialnej wymaga wdrażania rozwiązań, które umożliwiają ich zdalne monitorowanie i kontrolę systemów. Jednym z nich jest system SCADA, który pozwala zagwarantować wysoką jakość usług, zwiększyć produktywność, a także ograniczyć przestoje i zmniejszyć koszty operacyjne. Firma ARC Informatique proponuje zastosowanie systemu PcVue 11.1 umożliwiającego monitorowanie i kontrolę dowolnej elektrowni i rozdzielni energetycznej, poczynając od prostych generatorów, po dużej skali linie przesyłowe.

System SCADA PcVue 11.1 to narzędzie zapewniające użytkownikom niemal nieograniczone możliwości w zakresie projektowania nowoczesnych systemów nadzorowania. Platforma jest łatwo adaptowalna do zmian systemowych. Co istotne, ma modułową konstrukcję, łatwo dostosowywaną do wszystkich rodzajów procesów, dzięki czemu można rozbudowywać system bez dalszych inwestycji. System pozwala także na dopasowanie go do potrzeb danej aplikacji.

Najnowsza wersja PcVue 11.1 wyposażona jest w trzy narzędzia pozwalające skrócić czas konfigurowania aplikacji: Application Architect (do tworzenia szablonów), Application Exporter (konfiguracja i diagnostyka) oraz Smart Generator (import danych ze źródeł zewnętrznych np. programów PLC czy oprogramowania CAD).

Interfejs użytkownika jest niezwykle wydajny i intuicyjny - zawiera wszystko, co jest potrzebne do projektowania i wyświetlania grafiki procesów w danej aplikacji. Środowisko ma wbudowane animacje oraz przeglądarki, biblioteki obiektów (w tym obiekty dla środowiska dystrybucji energii elektrycznej, jak przełączniki, wyłączniki automatyczne, itp.), co umożliwia szybki i łatwy rozwój projektu za pomocą konfiguracji on-line.

Oprogramowanie obsługuje bardzo szeroki zakres standardów komunikacyjnych, w tym wbudowanych sterowników przeznaczonych do wytwarzania energii, T&D, oraz systemów energetycznych. W przypadku omawianej branży istotną wbudowaną funkcją są GEO mapy oraz system GIS (Geographic Information System), niezbędny do zarządzania obiektami rozproszonymi na dużym terytorium.

Jedną z ciekawych aplikacji zrealizowanych przez firmę Arc Informatique w branży energii odnawialnej, było wdrożenie systemu PcVue do administrowania elektrowniami wiatrowymi w USA, zarządzanymi przez firmę Iberdrola Renewables. Inwestycja zrealizowana w 2010 umożliwiła wtedy kontrolę 35 farm wiatrowych, produkujących 3600 megawatów energii.

Każda z 2479 turbin wiatrowych pracujących na tych farmach dostarcza 300-350 różnych danych procesowych, co daje około 700 do 850 tysięcy danych I/O gromadzonych na ponad 20 serwerach. Pozyskiwane dane są wykorzystywane do nadzorowania farm i poszczególnych turbin. System SCADA PcVue pozwala na ciągłe monitorowanie wydajności pracy turbin, a także zbieranie informacji o zmieniających się warunkach pogodowych, dzięki czemu możliwe jest m.in. ostrzeganie techników pracujących na otwartym terenie przed zbliżającym się zagrożeniem.

Każda z turbin ma układ sterujący składający się ze sterownika PLC, przetwornicy, tablicy rozdzielczej oraz urządzenia I/O. Sterownik otrzymuje takie dane, jak prędkość i kierunek wiatru, prędkość obrotowa wału. Informacja o kierunku wiatru pozwala systemowi sterującemu, wykorzystującemu mechanizm odchylający, na ustawienie turbiny we właściwym kierunku, w celu zwiększenia produkcji energii.

Wszystkie turbiny są połączone siecią LAN - każdy układ połączony jest z podstawą turbiny, a tam włączany jest do światłowodowej sieci redundantnej LAN w topologii pierścienia. Sieć łączy się z jedną z lokalnych stacji sterowania, która zbiera i zarządza danymi, dopasowuje ustawienia turbin, zarządza alarmami, rozwiązuje problemy i przesyła raporty do głównego centrum danych i ośrodka sterowania (w Portland, USA).

Znajduje się tam główna stacja sterująca, wyposażona w system PcVue SCADA, stanowiący "centralny układ nerwowy" sieci turbin wiatrowych. System łączy się z pojedynczymi turbinami, podstacjami sterującymi, stacjami meteorologicznymi, radarami lotniczymi wykrywającymi przeloty ptaków i nietoperzy, oraz innymi systemami nadzorującymi dziką przyrodę. Umożliwia on nadzorowanie funkcjonowania turbin jako całości - program PcVue rejestruje działalność turbin, co pozwala operatorowi określić, jakie ewentualne ustawienia i poprawki należy wprowadzić do pracy systemu.

Sieć elektrowni wiatrowych wykorzystywana przez firmę Iberdrola Renewables składa się z wielu typów turbin, z których każda ma oddzielny system sterowania/HMI. Dzięki PcVue stosowanemu jako główny system SCADA możliwa jest kontrola wszystkich urządzeń, gdyż oprogramowanie nie jest związane z żadnym z dostawców PLC, natomiast obsługuje większość protokołów dostępnych na rynku.

Istotną zaletą oprogramowania PcVue jest łatwość jego konfigurowania. Wiele animowanych ikon oraz wyskakujących okienek, które ograniczają ryzyko zasłaniania ważnych informacji, zapewnia uproszczony widok - ważny dla operatora. Funkcja tworzenia szablonów treści oraz akcji nawiązujących do animacji graficznego interfejsu użytkownika (GUI) pozwala uzyskać spójny układ graficzny.

Poza aplikacjami w branży energetycznej oprogramowanie SCADA PcVue jest wykorzystywane m.in. w automatyce budynkowej (dostępne są wbudowane sterowniki oraz protokoły BACnet, OPC, LonWorks oraz Modbus), infrastrukturze (np. zarządzanie mostami, tunelami, sieciami autostrad), transporcie (sieci kolejowe), systemach oczyszczania i dystrybucji wody oraz w przemyśle (protokoły komunikacyjne dla różnorodnych sterowników PLC). Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat systemu SCADA i jego zastosowań, zapraszamy do kontaktu ze specjalistami firmy WObit - dystrybutora firmy ARC Informatique w Polsce.

P.P.H. WObit E.K.J. Ober s.c.
www.wobit.com.pl