A St-Moritz la supervisione degli impianti è ottimizzata con lo Scada di Progea

Automazione Industriale Award 2013
Il Consorzio St.Moritz Engdain Mountains, che gestisce una vasta area di piste da sci, comprensive di ristoranti, impianti a fune e sistemi di innevamento, nel comprensorio di St. Moritz, nella valle dell'Engadina, in Svizzera, ha recentemente deciso di ammodernare e unificare gli impianti d'innevamento dei due versanti Ovest e Nord del comprensorio, utilizzando tecnologia fornita da Progea.

La soluzione

Obiettivo del progetto era distribuire le postazioni di comando
attraverso un unico sistema, centralizzato e uniformato nella gestione
secondo criteri di interfaccia utente comuni, omogenei e moderni,
integrando e rimodernando le stazioni di St. Moritz e Celerina. La stazione di
Corviglia, sempre presidiata, doveva assumere il ruolo centrale nella
gestione dell'intero sistema.
Oltre a ciò, la supervisione doveva consentire la gestione
delle autenticazioni degli utenti in modo centralizzato, tanto che ogni
eventuale nuovo utente abilitato ad accedere al sistema potesse farlo
in qualsiasi postazione o stazione di controllo, incluso l'accesso via
web.
Il versante Ovest del comprensorio dispone di impianti realizzati nei primi anni Novanta da Demac (ora Demaclenko) che includono circa 250 pozzetti interrati per l'innevamento artificiale, con annesse sei stazioni di pompaggio per la fornitura di acqua da quota 1.800 m a quota 2.900 m. La potenza complessiva installata è di 7 MW.

Anche il versante Nord è stato realizzato negli anni Novanta,  da Sufag, con circa 200 pozzetti e tre stazioni di pompaggio per una potenza complessiva installata di 4 MW.

Per l'architettura del sistema è stato selezionato Movicon 11.3 come piattaforma Scada, e Saia per i plc sul territorio.
In particolare, per la scelta di utilizzare Movicon è stata determinante la sua modularità: occorreva infatti ripartire la progettazione unificando i sistemi dei due versanti, per i quali il progetto del versante Nord era assegnato a Frey, mentre il versante Ovest a Ela.
Grazie alla modularità dei progetti Movicon, è stata progettata una architettura di progetti Padre-Figlio, dove il progetto Padre dispone delle risorse dei progetti Figlio, che possono avere vita propria e indipendente.
In questo modo, il progetto Movicon di Frey per il versante Nord e il progetto Movicon di Ela per il versante Ovest sono unificati in un progetto 'padre', che ne dispone come se fosse un progetto unico, pur mantenendo team di sviluppo e indipendenza dei progetti separata.

L'architettura prevede quindi una stazione server, non presidiata, collocata a valle, in località St. Moritz - Signal. La stazione è collegata in rete su fibra ottica alle stazioni client e a una parte dei plc dislocati sul territorio. Le altre due stazioni di supervisione sono collocate nelle postazioni a monte, presidiate dal personale, alle stazioni di Corviglia, Celerina, Trutz e Signal Stazione a monte. Al sistema di supervisione centralizzato sono collegate le reti di plc Saia, con 13 stazioni principali connesse su rete Ethernet a fibra ottica, e una serie di stazioni secondarie connesse su sotto reti in RS485 tramite la tecnologia Gateway Master tra i plc Saia. Il supervisore Movicon utilizza l'I/O driver nativo per Saia, definito Multiport e in grado di connettere qualsiasi dispositivo Saia, con tutti i protocolli disponibili, incluso l'S-Bus.
Il sistema di supervisione Movicon gestisce in tutto 4.500 variabili, organizzate in strutture di dati per consentire un'agevole parametrizzazione del sistema, facilitando la gestione dei dati nel plc e la relativa organizzazione di essi nel supervisore.
Dalle varie stazioni del comprensorio è possibile accedere ai vari progetti modulari, suddivisi in Versante Nord e Versante Ovest del comprensorio.

Il progetto è predisposto per integrare a breve anche la gestione degli impianti a fune.

I vantaggi

Il progetto di unificazione mirava a ottimizzare la gestione degli impianti, creando un unico sistema di monitoraggio e controllo, con una migliore efficienza operativa e un'ottimizzazione dei consumi di energia e di acqua.
Il sistema installato è sicuro, perché sono definiti sette livelli di utenza (sui 1.024 definibili da Movicon) e un livello di amministrazione, che consentono in modo differenziato, a seconda delle responsabilità, l'accesso ai comandi dell'intero impianto.

Le stazioni di pompaggio possono essere gestite completamente da interfacce con sinottici a schema e parametrizzate, che velocizzano la progettazione nelle funzioni ripetitive e riducono drasticamente la possibilità di errori: tutte le pompe di ogni stazione di pompaggio sono controllate in modo completo, singolarmente, attraverso l'impostazione dei comandi manuali e automatici e la definizione dei parametri funzionali, che vengono registrati su appositi database per garantire la tracciabilità e la sicurezza. Appositi algoritmi consentono l'ottimizzazione dei consumi, riscontrabili poi nei report di funzionamento statistico.

L'innevamento artificiale avviene in modo completamente automatico, tramite il sistema di gestione di 150 generatori di neve (cannoni), localizzati e configurati nelle mappe sui sinottici del supervisore. Quest'ultimo usa un sistema di parametrizzazione, messo a punto da Ela,  che consente di leggere la configurazione dal campo e visualizzare sulle mappe la presenza e gli stati di ogni singolo generatore sul territorio. Dalle mappe di layout del territorio è quindi possibile vedere la posizione e lo stato dei generatori ed eseguire l'analisi dei dettagli di ogni singola macchina. Qualsiasi generatore, inoltre, può essere fisicamente posizionato e connesso in qualunque punto del comprensorio, senza modifica i programmi. Il supervisore, con un semplice comando, aggiorna la propria configurazione e punta agli indirizzi specifici, anche se presenti fisicamente in plc diversi, grazie alla riconfigurazione automatica 'a caldo' del driver.
Ogni singolo generatore di neve registra tutte le informazioni di processo su appositi database relazionali, basati su Sql server, utilizzando gli strumenti Data Loggers, nativi di Movicon. Sono registrati  i valori di misura di temperatura aria e bulbo umido, umidità aria e efficienza. Anche tutti i consumi vengono storicizzati, con le ore di servizio divise per fasce di temperatura, consumo acqua e consumo energia. In questo modo è quindi possibile consuntivare i consumi parziali o totali, filtrandoli per periodo o per altro criterio di selezione. 
Anche le stazioni di pompaggio gestiscono, con i medesimi criteri, la registrazione dei dati di processo e l'andamento dei valori di misura quali i livelli di acqua, le pressioni di entrata e uscita, i valori di flusso, ecc.  
Sebbene il dato della diminuzione delle emissioni di CO2 non sia quantificabile per l'alta possibilità di variazione dei dati dovuta ai fattori naturali legati alla singola stagione,  è indubbio il risparmio di energia elettrica legato ai generatori di neve, che lavorano solo per il tempo necessario e secondo un algoritmo centralizzato che ne consente l'utilizzo al massimo rendimento. Minore consumo elettrico e centralizzazione del sistema, con conseguente riduzione degli spostamenti in loco, hanno quindi portato a un'ottimizzazione delle risorse a beneficio dell'ambiente.

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