Steam Management Solutions

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1 302 Steam Management Solutions Sistemi Vapore gestiti con: La massima Efficienza Il minimo Costo Il rispetto dell'ambiente

2 302 Steam Management Solutions Dal 1910 Spirax Sarco fornisce prodotti per l uso efficiente del vapore e degli altri vettori termici e fluidi industriali. La combinazione di tali conoscenze con le più avanzate tecnologie hanno permesso la progettazione di una unità di gestione che consente di: massimizzare l efficienza ridurre gli inquinamenti ambientali incrementare la produttività Circa il 45% del combustibile bruciato è impiegato per la generazione del vapore, necessario in moltissimi processi industriali. Con l utilizzo di strumenti e procedure appropriate si possono risparmiare ingenti risorse finanziarie, infatti è dimostrata la possibilità di ridurre del 20% i costi operativi per la generazione del vapore. Se si considera invece l intero sistema vapore il risparmio è più consistente. Dalla tabella sottostante, appare evidente che intervenendo nelle tre aree tipiche del ciclo si possono ottenere ricuperi di efficienza pari al 30 40% Aree di opportunità Ricuperi di efficienza Generatore 4 8% Scelta ed utilizzo generatore 1 2% Ricuperi calore 2 4% Analisi emisssioni 1 2% Controllo supervisione manutenzione 18 27% Acque alimento / blowdown / defangazione 10 12% Ritorni condensa / serbatoi raccolta-degasazione / scambiatori 5 10% Implementazione controlli (es. funzione master livello 2 / 3 elementi) 3 5% Circuiti distribuzione 10 15% Perdite dispersioni 2 3% Scaricatori di condensa 6 8% Isolamenti 3 4% Dati tratti da: Power Specialities Co - articolo di Alliance to Save Energy (organizzazione No Profit) La disattenzione posta fino ad ora a questi sprechi deriva dal fatto che il costo del vapore era a suo tempo, inferiore e, da sempre, considerato come costo generale o al massimo indiretto; tale classificazione rende poco chiara l incidenza dello stesso sul costo del prodotto finale. E oggi necessario, in condizione di costi energetici e di controllo ambientale crescente, ridurre continuamente gli sprechi, intervenendo sia nella esatta determinazione dell impatto sul costo finale del prodotto, sia investendo in sistemi di riduzione costi. 2

3 La specifica di base L unità SMS 302 contiene, già preconfigurate, le funzioni ed i blocchi necessari alla gestione di: Sicurezze: Portate - Temperature - Pressioni: Livello: Emissioni: Analisi: Controlli: Interfacce: Allarmi e blocchi: Registrazioni: Consumi: Rendimenti: Diagnostiche: Livello - Pressione - Temperatura - Allarmi bruciatore Caldaia - Vapore - Acqua alimento - Metano - Aria - Ritorno condense - Ambiente - Fumi Caldaia - Degasatore O 2 - Co - No x TDS e Contaminazione Condense con comandi Blowdown e Defangazione Livello 1 / 2 / 3 elementi - Rapporto aria / gas con influenza O 2 - Master pressione e Comando sfioro Rs / Modbus con bruciatore e / o trattamenti acque Demi Segnalazioni e Cronologia interventi Variabili monitorate in tempo reale e storico Istantanei e mediati Istantanei e mediati Di tipo avanzato, in grado di verificare guasti - calibrazioni - disturbi nei segnali - problemi nei collegamenti. Caldaia - Controllo combustione Caldaia - Controllo livello a 3 elementi L unità base SMS 302 della SxS prevede di operare simultaneamente con due diverse tecnologie di campo: Foundation Fieldbus 4 20 ma ed è in grado di gestire ingressi / uscite digitali ed interfacce (EIA 232 Mod bus ed Ethernet 10/100 Mbit) I nostri tecnici commerciali, supportati dall ufficio tecnico centrale, sono in grado di prendere visione della realtà impiantistica collegata al produttore di vapore. Sovente la caldaia o le caldaie presenti nella centrale termica sono già dotate di utenze di controllo e trasmettitori collegati alle misure principali. Il nostro prodotto è studiato per integrarsi con le realtà esistenti, permettendo però una facile espansione progressiva alle misure ed utenze necessarie a fornire nella fase finale: il calcolo del rendimento e la riduzione di costo collegata ai combustibili, ai recuperi energetici ed alla ottimizzazione dei parametri di controllo. 3

4 L'hardware SMS 302 è costituito, nella sua versione base, da due cestelli rack contenenti: DF 51 N 1 DF 50 N 1 DF 52 N 1 microprocessore 32-bit RISC 50 MIPS con doppia memoria: 2MB, 32-bit NV RAM (mantenimento dati e configurazione) e 2MB, 32-bit flash memory (per firmware). Il microprocessore ha disponibili N 4 canali Fieldbus indipendenti (ISA-S /31.25Kbps), una porta Ethernet 10/100 Mbps ed una porta seriale EIA 232 Modbus alimentatore per microprocessore: ingresso V ac; uscita 5 V a 3 A, 24 V a 0.3 A; consumo massimo 35 V A alimentatore per 4 canali Fieldbus: V ac a HZ con consumo massimo 45 Watt. Uscita 24 V dc ± 1% DF 53 N 1 adattatore di impedenza per 4 canali Fieldbus: V dc ±10% 340 ma DF 57 N 1 scheda da 8 ingressi analogici 4 20 ma DF 32 N 1 scheda da 8 ingressi digitali + 4 uscite digitali a mezzo relè L hardware sopra descritto è in grado di gestire le abituali utenze relative ad uno o due generatori di vapore. Le scorte disponibili servono ad estendere e/o personalizzare SMS 302 in funzione delle specifiche necessità riscontrate presso l utente finale. Espansioni ulteriori (Rack+schede) sono facilmente ottenibili per soddisfare qualsiasi esigenza funzionale. STAZIONE DI CONTROLLO ETHERNET PC2 OPZIONALE HUB OPZIONALE (ETHERNET) RS 232 MODBUS ETHERNET DF 50 DF 51 BMP 302 DF DF DF 57 DF 32 SCORTA 8 INGRESSO DIGITALI/4 USCITE DIGITALI 8 INGRESSI 4+20mA AUSILIARI/DEGASATORE BT 302 TT 302 IF 302 FI 302 INTERFACCIA BRUCIATORI/COMUNI DC D/I 8 D/O IF 302 DC D/I 8 D/O FI 302 Master (opz.) BT 302 GENERATORE 2 TT 302 T.Aria PT 100 IF Fumi FI 302 Metano TDS Aria Livello Acqua alimentazione BT 302 p Vapore p Aria p Metano P Metano P Vapore T Metano PT 100 Valvole 4+20mA GENERATORE 1 TT 302 T.Aria PT 100 IF Fumi TDS Livello FI 302 Metano Aria Acqua alimentazione BT 302 p Vapore p Aria p Metano P Metano P Vapore T Metano PT 100 Valvole 4+20mA 4

5 Il software Per la configurazione e l'operatività SMS 302 è normalmente preconfigurato in funzione della reale struttura impiantistica identificata con l utente. I pacchetti software impiegati per la configurazione/operatività sono: SYSCON: Software di configurazione. Spirax Sarco impiega normalmente questo pacchetto adatto alla configurazione di sistemi Fieldbus ed ibridi 4 20 ma utilizzando blocchi preesistenti in archivio. Ciò permette di non addebitare al cliente ogni volta l ingegnerizzazione integrale del pacchetto di controllo. SYSCON serve solamente nella fase iniziale di configurazione, infatti la tecnologia impiegata permette di scaricare logiche e strategie nelle unità a campo e, ove fosse necessario (soluzioni ibride 4 20 ma), nella CPU. Per non gravare sul costo di SMS 302, il software di configurazione Syscon non è normalmente fornito in dotazione, ma, ove il cliente intenda rendersi totalmente indipendente nelle implementazioni o modifiche di impianto, Syscon verrà reso disponibile e supportato da documentazione standard o con adeguato corso di istruzione. DFI-SVR OLE SERVER: Software OPC (Ole For Process Control) Rende disponibili tutte le funzioni configurate (Fieldbus e 4 20mA) all operatore, che, mediante pagine grafiche come di seguito elencate nel paragrafo interfaccia uomo/macchina, sarà in grado di supervisionare ed intervenire nel suo controllo di processo. DFI SVR OLE SERVER viene fornito in dotazione a SMS 302 con chiave hardware. La piattaforma software base installata nel P.C. di controllo supervisione è Windows NT/2000. Il computer (fornito da Spirax Sarco o reso disponibile dal cliente finale) dovrà avere i seguenti requisiti minimi: Processore: RAM: HDD: Drive: Porte: Video: Pentium 123 MB 300 MB spazio libero CD-Rom RS 232-Ethernet 10 Mbps 1024x768 64K colori Per l'interfaccia uomo - macchina 5

6 Per l'interfaccia uomo macchina I pacchetti software normalmente impiegati da Spirax Sarco per la parte grafica interattiva sono Aimax o Genesis (vedi pagine qui riportate ad esempio). SMS302 viene fornito con pagine grafiche preconfigurate e personalizzate per il/i generatore/i in questione. La configurazione, salvata su CD, viene abilitata da chiave hardware fornita in dotazione. Nella fase di assistenza all avviamento o di istruzione per l operatore, il personale Spirax Sarco effettuerà tutte le operazioni di caricamento e salvataggio programmi, in maniera tale che, anche per eventuale guasto del computer, sarà sufficiente un semplice spostamento della chiave hardware ed un rilancio del programma (salvato su CD) per abilitare (in pochi minuti) un PC qualsiasi come unità operativa sostitutiva. E importante ricordare che, ove SMS 302 gestisca controlli / blocchi / allarmi, questi non vengono interrotti o pregiudicati dall eventuale guasto del PC (caratteristica unica della tecnologia Foundation Fieldbus), essendo questi gestiti dai microprocessori distribuiti in campo. 6

7 I vantaggi di una tecnologia digitale BMP 302 offre, al costo di una soluzione convenzionale, tutti i vantaggi di un sistema totalmente digitale con tecnologia a bus di campo Foundation Fieldbus. F.F. è attualmente la tecnologia più avanzata e contemporaneamente consolidata da centinaia di applicazioni internazionali. Ciò garantisce che l investimento impiantistico effettuato non risulterà obsoleto nel periodo di pochi anni; sarà supportato, in quanto protocollo non proprietario, da tutte le maggiori società operanti nel campo della strumentazione industriale e continuamente aggiornato in funzione delle esigenze sempre maggiori espresse dagli utenti finali. Sinteticamente i vantaggi offerti da tale soluzione in termini impiantistici risultano essere: Costificazione prodotto Esigenze finanziarie Drastica riduzione dei collegamenti a campo: è previsto un doppino per una media di strumenti / attuatori; Potente diagnostica in grado di monitorare in continuo le condizioni di funzionamento dell impianto; Possibilità di integrazione progressiva ed illimitata e flessibilità nelle modifiche; Notevole riduzione nei tempi di star-up dell impianto; Impiego di hardware reperibile sul mercato da più fornitori (sistema aperto); Impiego di software standard ed internazionale (Microsoft Windows NT/ Foundation Fieldbus - Genesis, ecc ); Apertura a piattaforme software di ottimizzazione, manutenzione, gestione qualità e automazione di fabbrica in genere; Consumi Vapore prodotto 302 gestione e calcolo rendimento Alta immunità ai disturbi, senza degrado o deriva, tipica nella trasmissione dei segnali analogici (V / ma); Sicurezza e disponibilità in caso di guasto: il primo grado di sicurezza è garantito dal concetto tecnologico Foundation Fieldbus che consente di riversare in campo (direttamente nel microprocessore dello strumento) tutte le funzioni di controllo impiantistico (vero controllo distribuito). Alla stazione di controllo dell operatore è delegato unicamente il compito di configurare (fase iniziale) e di interfacciarsi (mediante pagine grafiche interattive) verso tutte le operazioni tradizionali (controllo PID, verifica e riconoscimento allarmi e blocchi, registrazioni in tempo reale e storiche) e verso le funzioni avanzate (diagnostica, manutenzione proattiva, cronologia allarmi e/o interventi, calcolo rendimenti, consumi). Il secondo grado di sicurezza è anch esso reso disponibile già nella versione base dalla tecnologia Foundation Fieldbus mediante la funzione Master Back-up e Status Opts. Queste funzioni consentono infatti, in caso di guasto di uno o più componenti, il trasferimento in automatico del controllo di linea e la messa in sicurezza dei P.I.D. (Il microprocessore intelligente posto all interno di ogni strumento o attuatore, forza da automatico a manuale, ad una condizione predefinita, l organo di controllo finale) ciò consente all operatore, in aggiunta alla diagnostica sempre attiva, di intervenire con sicurezza e talvolta senza fermata di impianto. Gradi superiori di ridondanza e disponibilità possono essere ottenuti con costi decisamente contenuti in funzione del presidio disponibile in centrale termica o della necessità di garantire continuità, mediante impiego di ridondanza nelle alimentazioni, nella stazione di controllo o con l impiego di modem o internet per diagnosi remote con il centro assistenza Spirax Sarco. Integrazione con realtà impiantistiche esistenti (segnali analogici, pneumatici, digitali, seriali) mediante convertitori, ingressi analogici diretti, morsetterie remote intelligenti, porte di comunicazione Ethernet/Rs 232/485. Controlli caldaia Esigenze di impianto 7

8 Spirax Sarco per la caldaia ed il campo Generatori indiretti Valvole di sicurezza Pressostati / termostati TDS / CCD Livelli On / Off Testate degasazione Trasmettitori P. / T. / F. / DP / L. Valvole defangazione / Blow Down Analisi dei fumi Sensori / Organi di misura Scambiatori di calore e ricuperatori Scaricatori e pompe per condense Iniettori di vapore Valvole di controllo Accessori di linea Quando una società come Spirax Sarco, leader da oltre 90 anni nella gestione del vapore, decide di metter mano al cuore del suo prodotto, lo fa con cognizione di causa. Il risultato finale è: sicuro agevole da gestire avanzato economico supportato espandibile...ed in grado di garantire risparmio energetico. Spirax-Sarco S.r.l. Via per Cinisello, Nova Milanese (MI) Tel.: Fax: Sito Internet: [email protected] G7.640 Edizione 1 IT