Falen is geen optie!

Kritieke gegevens van de ControlLogix PAC’s uit de waterkering vlot gecommuniceerd dankzij ProSoft Technology PROFIBUS-modules en industrële ControlLogix PAC's

Falen is geen optie bij het upgraden van een controlesysteem van een stormvloedkering. Als er een storing optreedt kunnen duizenden huizen en bedrijven onder water komen te staan. Het upgraden van een stormvloedkering is een taak die niet even 's nachts kan uitgevoerd worden. Het is ook een werk dat maanden duurt. De waterkeringsbarrière moet beschikbaar blijven voor gebruik tijdens de upgrade, waardoor het een weloverwogen en zorgvuldige taak is. Er moeten een aantal failsafe maatregelen genomen worden en er moet ook redundant gewerkt worden. Wie denkt dat redundantie onbelangrijk is, moet zich zeker nooit inlaten met een project met een stormvloedkering.


Twee betonnen torens staan op 20 meter boven de grond aan weerszijden van de monding van de Dartford Creek. Deze torens vormen de Dartford Barrier waterkering van het Britse Environment Agency in Kent, Engeland. De barrière wordt geregeld gesloten, in samenwerking met de grotere Thames stormvloedkering stroomopwaarts. Dit om te voorkomen dat de hoge waterstand in en rond het estuarium van de rivier Thames leidt tot overstromingen verderop rond Dartford en de omliggende gebieden.

Twee stalen poorten, elk 30 meter breed en met een gewicht van meer dan 160 ton per stuk, worden opgetrokken tot op een hoger niveau tussen de twee betonnen torens. Als een enorme guillotine bij de monding van de kreek kan de poort langzaam worden verlaagd dankzij de kettingen. Zo wordt de waterstroom van de rivier geblokkeerd. Vervolgens kan de tweede poort langzaam verlaagd worden tot hij rust op de bovenkant van de eerste poort. Als ze samen gesloten zijn kan de 160 ton stalen constructie tot 10,4 meter hoog water weerstaan. De poorten worden verhoogd en verlaagd door oliehydraulische motoren met rechtstreekse aandrijving. Het aandrijfsysteem omvat twee pompen van 18.5kW en bijhorende motoren, die steeds ofwel werken ofwel standby zijn. Daardoor kan een poort worden verhoogd of verlaagd in maximum 15 minuten. Wanneer de poorten niet in gebruik zijn worden beide structuren veilig opgehouden in de volledig opgeheven stand. Daar worden ze vergrendeld middels een hydraulische vergrendelingsmechanisme. Dit maakt het mogelijk voor vaartuigen om onder de poorten te passeren.


Er wordt voorzien dat, als gevolg van de klimaatverandering, de barrière gemiddeld 50 keer per jaar zal moeten ingeschakeld worden over de komende 25 jaar.
"Het systeem moet steeds beschikbaar zijn, maar moet ook veel backupmogelijkheden hebben als er toch een storing voorvalt," zegt Andrew Garwood, Senior Contracts Manager van de Controls Division van Qualter Hall & Co Limited in Barnsley.

Een paar jaar geleden begon het besturingssysteem ouderdomskwaaltjes te krijgen. Als onderdeel van een grote upgrade van de stormvloedkering werd ook het bijbehorende besturingssysteem gereviseerd. Het originele besturingssysteem was een volledig bekabeld relaissysteem dat meer dan 30 jaar oud was. Reserveonderdelen voor het 30 jaar oude systeem werden ook schaars.

Qualter Hall werkte voor dit project in onderaanneming voor M & E aannemingswerken. Zij werkten op hun beurt voor de hoofdaannemer Birse Civils, die Qualter Hall als systeemintegrator voor het project benoemde. Het ingenieursbureau voor mechanische en elektrische werken werd belast met het upgraden van het besturingssysteem. Ze hadden hierbij verschillende doelen voor ogen, waaronder de veiligheid en betrouwbaarheid. Overstromingen zouden , mocht dat toch gebeuren, grote schade aan de omliggende gebieden kunnen veroorzaken.

Qualter Hall zorgde voor een aantrekkelijke 'one stop shop' voor de veelheid aan technische oplossingen, besloot om ProSoft Technology in te schakelen. Qualter Hall koos dit bedrijf omdat het een betrouwbare, kosteneffectieve oplossing biedt die ook wordt onderschreven door Rockwell Automation. ProSoft Technology is een Rockwell Automation Encompass Partner.

Twee Rockwell Automation ControlLogix redundante PAC's zijn ingebouwd in elk van de 20 meter hoge torens. Ze controleren het openen en sluiten van de barrières, maar een groot deel van de apparatuur van de besturing was PROFIBUS of Siemens gebaseerd. Twee PROFIBUS Master communicatiemodule (MVI56-PDPMV1) van ProSoft Technology werden in de ControlLogix PAC's geïnstalleerd om de communicatie met de Rockwell Automation processors te vergemakkelijken.
"De ProSoft Technology modules werden gebruikt om PROFIBUS DP communicatie met de ControlLogix toe te staan en vier afzonderlijke PROFIBUS-DP-segmenten werden om de redundante operatie te garanderen, "zegt Andrew Garwood.

Er werden glasvezelkabels geïnstalleerd tussen de twee torens om de besturing te verbeteren. Terwijl de kabelverbindingen werden geplaatst dienden de ProSoft Technology 802.11 Industrial Hotspot radio’s als communicatieverbinding.

"De draadloze verbinding werd vervolgens ingeschakeld als een automatische backupverbinding mocht de glasvezelverbinding wegvallen. De ProSoft Technology apparatuur werd gekozen om zijn flexibiliteit en zijn compatibiliteit met de zogeheten ‘spanning tree protocol’ (RSTP)”, aldus Andrew Garwood.

De oplossing van ProSoft Technology heeft bijgedragen aan het faciliteren van de technische werkzaamheden door het mogelijk te maken voor het ControlLogix systeem om te communiceren als een enkel protocol. Het systeem maakt het nu mogelijk om data snel te beoordelen, zowel centraal als op afstand en voor het faciliteren van de toegang tot diagnostische informatie.

Duizenden huizen en bedrijven zijn nu goed beschermd.

Voor meer applicatieverhalen, zie ook onze website.

  Meer weten…