Skip og Havbruk Muligheter og Utfordringer

Transkript

1 Skip og Havbruk Muligheter og Utfordringer TTS MARINE VARD AUKRA PG FLOW SOLUTIONS REDUNDANS KROHNE MARINE

2 BLI MED WAGO OMBORD! WAGO s Automasjonsapplikasjoner møter alle maritime utfordringer - fra skipsbygging til oljeboring Marinegodkjent for ekstreme omgivelser iflg. DNV GL (EMC 1 / Cat.D) og andre klasseselskaper Godkjent iflg. IEC EN for bruk på bro Markedets største utvalg av skipsgodkjente I/0-kort Løsninger med redundante kontrollere, nettverk og strømforsyninger Høyt kvalifiserte support-ingeniører i Norge

3 LEDER VELKOMMEN TIL MESSE Kjære kunder og partnere WAGOs internasjonale ambisjon er «Empower Connections». Koblinger i WAGO er ikke bare elektriske koblinger som vi har gjort med suksess siden 1951, det er vel så mye intelligente koblinger i automasjon som kobling mellom dere våre kunder og oss i WAGO. Skip har ikke bare en stor plass for oss i WAGO Norge, men også i konsernet generelt, det er og har vært helt fra fjærklemmen ble oppfunnet en konsekvent satsing på dette segmentet fra vårt moderhus. Sammen med dere har vi utviklet løsninger som er tilpasset de krav og utfordringer dere våre skipskunder har opplevd, og slik skal det fortsatt være. Vi gleder oss til å se mange av dere på Norshipping og senere på AquaNor og OTD. For alle dere andre håper jeg at dere finner inspirasjon i dette magasinet og tar kontakt med en av oss hvis vi ikke sees på messen. Ha en riktig god sommer! -Leif Midbøe Daglig Leder WAGO Norge AS Big data og Cloud er buzz ordene nå, men det er også viktig med de konkrete løsningene. Vi viser på Nor-shipping våre løsninger for «Warm Standby» med redundante PLSer og Cloud «Connections» med MQTT som svar på utfordringer dere har møtt. MQTT er en åpen og enkel løsning for koblingen mellom automasjon og Cloud, og vi har applikasjonene klare. Videre har vi tatt frem løsninger og produkter for ballast og eksos håndtering som kan møte de internasjonale reguleringer som nå er en realitet. Våre nye portefølge med IO-kort for Exi og ATEX applikasjoner er laget for ekstra utfordringer; -400C til + 700C og 5G vibrasjoner burde kunne løse de fleste oppgaver. Stand Vår lokale variant av «Empower Connections» er «Tett På». Med vårt engasjement sammen med dere og alle våre medarbeidere og spesielt vårt support team skal vi være best og med best tilgjengelighet i hele bransjen. Det får vi gode tilbakemeldinger på og det ønsker vi at du skal oppleve også, så hvis du lurer på noe : ring oss!

4 FORSIDE VARD AUKRA KAMPEN MOT LAKSELUSA Vard Aukra har det siste året fokusert mer på havbruksmarkedet. Et spennende prosjekt er en avlusningsflåte som Marine Harvest leier for å bekjempe lakselus i sine anlegg. Flåten har en A-ramme med store slanger som ved hjelp av hydraulikk kan senkes ned i merdene for å suge opp fisken. Deretter går fisken gjennom et lukket anlegg der lusa spyles av, før den til slutt føres ut på en sklie og rutsjer ned i en annen merd med ferdig behandlet fisk.

5 INNHOLD Leder Velkommen! 3 32 APPLICATIONS Trygt på skipet - og av igjen 6 Den viktige byggesteinen Elektroniske sikringer 9 Wago er med i kampen mot lakselusa 10 EX og Skipsgodkjenning 14 Robust Design: Wago PLS og I/O system 19 Redundant men ikke overflødig Øk oppetiden ved å bruke to parallelle kontrollere 20 Fra HAV til CLOUD med WAGO 23 Krohne Marine Hyllevare er prisgunstig og har topp kvalitet 24

6 TRYGT på skipet og av igjen TTS Marine AB fra Gøteborg er ansett som en av verdens fremste leverandører av akter- og baugramper, bevegelige bildekk, dørsystemer, vareheiser og landganger til skip og ferger. TTS har utviklet et kontrollsystem med fokus på maksimal driftssikkerhet, og med den modulære strukturen fra WAGO vil systemet være klar for fremtidig moderniseringer, oppdateringer og utvidelser. Docking, lossing, lasting, undocking: Tid er penger i fergebransjen og tidsplanene er stramme. For å 6 WAGO NO. 01 / 2017

7 Trygt på skipet og av igjen: Ramper kobler skipet til havna. minimere lastetiden, stoler RORO ferger på høy-ytelses ramper fra TTS Marine. Selskapet leverer løsninger til verdens ledende shippingflåter og skipsverft, men også til landbaserte systemer som gir trygge lasteoperasjoner av passasjerer, biler og gods. De siste årene har TTS benyttet WAG0- I/0-SYSTEM serie 750 for den sentrale styringen. Beslutningen om å bruke WAGO automasjonsløsninger ble tatt etter omfattende benchmarking der arkitekturen av styresystemet, kvalitet, pålitelighet og godkjenning av klasseselskapene til bruk i maritim sektor spilte viktige roller. Vi ønsket et kostnadseffektivt og fleksibelt kontrollsystem som vi lett kunne oppdatere senere, og en leverandør med en global tilstedeværelse, forklarer Tobias Ahlberg, selger i TTS Marine AB. Våre lastesystemer reiser rundt i hele verden og har en gjennomsnittlig levetid på år, WAGO NO. 01 / 2017 så det er viktig at produktene vi bruker også er robuste og pålitelige, som Ahlberg legger til, fordi feil eller hendelser ikke kan tillates i TTS systemer -det er viktige punkter i skipets ytelse og sikkerhet. Trinn-for-trinn til den perfekte løsningen For å få en felles forståelse av hvilke komponenter som var best egnet for hver oppgave, implementerte TTS og WAGO det tekniske systemet i små trinn. I utgangspunktet har vi besluttet ikke å bytte ut alle komponenter til WAGO deler, sier Martin Andersson, Design Engineer i TTS. Andersson er i hovedsak ansvarlig for alt: fra å utvikle elektriske systemer og komponentspesifikasjon, via PLS-programmering, opp til implementering og godkjenning. Fordi det ikke var noe absolutt krav til å spesifisere 7

8 APPLIKASJONER TRYGT PÅ SKIPET OG AV IGJEN > Vi ønsket et kostnadseffektivt og fleksibelt kontrollsystem som vi lett kunne oppdatere senere, og en leverandør med en global tilstedeværelse << Lasteramper fra TTS marine. WAGO, kunne vi konsentrere oss om ett aspekt av konvertering om gangen. Vi har gradvis utvidet vårt spekter av WAGO komponenter, inkludert TOPJOB S rekkeklemmer, strømforsyninger, brytere og releer. Erobrer maritim sektor sammen Til syvende og sist erfarte Andersson at WAGOs systemer er en utmerket løsning for denne typen tilnærming, fordi det er modulært, kan utvides med letthet, og vokse i takt med kundens behov. Den åpne arkitekturen i WAGOs kontrollere tillater TTS å integrere nye komponenter i fremtiden via enkle oppdateringer, sier Andersson, som er glad for at de Linux basert kontrollerne kan programmeres fritt. De er også godkjent for kontrolloppgaver på broen. Dette er viktig på grunn av høye EMC krav, og fordi svikt i sensitive systemer, som radio eller navigasjon, må unngås. Mer enn noe annet, setter Andersson pris på det. WAGO vet hvilken teknologi vi trenger for å utvikle styringssystemer slik at vi kan være like vellykket med fremtidige prosjekter også. Samarbeidet de siste årene har åpnet nye dører innen den maritime næringen for begge selskapene. TEKST: STEFAN WALL OG URBAN WASE I WAGO FOTO: TTS MARINE AB Innsiden av en stor RORO ferge kan sammelignes med et fler -etasjes parkeringshus. 8 WAGO NO. 01 / 2017

9 TEKNOLOGI ELEKTRONISKE SIKRINGER Den viktige byggesteinen Uten spenningstilførsel til automasjonsanlegget så stopper alt opp både produksjon og inntekter. I en hverdag hvor oppetid og driftssikkerhet er kritiske nøkkelfaktorer er det viktig å bygge en robust spenningstilførsel som yter i krevende situasjoner. Hva skjer i en feilsituasjon? Hva skjer hvis man overbelaster systemet? Kan man tåle perioder med spenningstap? Dette er spørsmål alle burde stille seg i applikasjoner der strømforsyninger er inkludert, situasjoner som dette er ikke ønsket, men kan dessverre ikke utelukkes. En komponent som for mange er litt ukjent og mystisk er elektroniske sikringer (ECB), men som løser mange problemer og som vil være med på å sikre en sikker spenningstilførsel. I en feilsituasjon, om det skulle være en kortslutning eller situasjon med overlast, vil elektroniske sikringer raskt både begrense overlast og kutte spenningstilførselen, uten at man får noe spenningstap til andre komponenter. Tradisjonelle sikringer har normalt sett en utløsertid mellom 0 og mange minutter, avhengig av situasjon, samt med en stor unøyaktighet, noe som kan medføre både spenningstap og kostbar nedetid. I motsetning til tradisjonelle automatsikringer er elektroniske sikringer meget nøyaktige og gir presise utkoblinger ned til 4ms ved en kortslutning. ECB er overvåker aktivt både strømtrekk og spenningsnivå kontinuerlig, slik at de iløpet av millisekunder kan reagere ved en feilsituasjon. Ved å benytte mikroprosessorer istedenfor bimetall for å kontrollere sikringene, får man også fler muligheter i forhold til kommunikasjon med omverdenen. Det er således ikke lenger påkrevd å åpne tavlen for å skru sikringen av eller på, man har full kontroll fra en tilkoblet PLS. Plassmessig er elektronsike sikringer overlegne tradisjonelle automatsikringer med mål ned til 6mm per kanal blir plassbesparelsen stor. Selvsagt er alle sikringene utstyr med fjærklemmer for en sikker tilkobling, uten behov for vedlikehold. TEKST: ANDERS PETTERSEN I WAGO FOTO: WAGO WAGO NO. 01 /

10 APPLIKASJONER WAGO ER MED I KAMPEN MOT LAKSELUSA Marine Harvest skal leie en avlusningsflåte for å beskjempe lakselus i sine anlegg. Med multikontroll fra Aukra Marine WAGO ER MED I KAMPEN MOT LAKSELUSA Vard Aukra har de siste årene fokusert mer på havbruksmarkedet. Et spennende prosjekt er en avlusningsflåte som Marine Harvest leier for å bekjempe lakselus i sine anlegg. Flåten har en A-ramme med store slanger som ved hjelp av hydraulikk kan senkes ned i merdene for å suge opp fisken. Deretter går fisken gjennom et lukket anlegg der lusa spyles av, før den til slutt føres ut på en sklie og rutsjer ned i en annen merd med ferdig behandlet fisk. Konseptet kan nok virke enkelt sett utenfra, men flåten har avansert teknologi fra flere leverandører som må spille på lag for å sikre god behandling og fiskevelferd. 10 WAGO NO. 01 / 2017

11 Multi Control fra Aukra Maritime Flåtens 3 kraner, A-ramme og diverse annet hydraulisk utstyr er levert av Aukra Maritime. De har samarbeidet med MIFO og Sund Elektro om å utvikle et nytt styresystem som setter sikkerhet og brukervennlighet i høysetet, Aukra Multi Control (AMC). AMC er basert på WAGO PLS og IO som kommuniserer med joysticker og radiostyringer via CANopen. AMC kan brukes på alle typer fartøy der kunden ønsker en brukervennlig og sikker styring av hydraulisk dekksutstyr. For å oppnå høy sikkerhet og robusthet, er systemet inndelt i 3 nivåer: 1. Overordnet styring fra sentralt plassert stol på bro og bærbar masterradio. 2. Lokale bærbare radioer knyttet til hver enkelt kran og A-ramme kan brukes som backup hvis nivå 1 faller ut. 3. Det mest aktuelle scenariet er imidlertid overstyring av lokale radioer fra nivå 1 dersom det fra broa observeres en farlig situasjon. Mulighet for manuell hydraulisk styring direkte på utstyret er kun aktuelt dersom elektrisk styring er ute av drift. Alle hydraulikkventiler styres direkte fra WAGO IO, noe som gir en svært nøyaktig styring med god respons. Ifølge Stian Bjerkeset hos MIFO, er IO godt tilpasset hydraulikk og kraftige og kompakte PLS er med gode kommunikasjons muligheter noen av hovedårsakene til at WAGO ble valgt. Den aller viktigste årsaken er imidlertid god support og oppfølging. WAGO NO. 01 /

12 »Vårt håp er at dette kan bidra til å vinne både kampen mot lakselusa og oppnå bærekraftig vekst innenfor havbruksnæringen.«

13 APPLIKASJONER WAGO ER MED I KAMPEN MOT LAKSELUSA Brukervennlig HMI med fokus på sikkerhet På broa dominerer store skjermer med oversiktlige og brukervennlige HMI bilder. En kombinasjon av touch skjermer, avanserte joysticker, mus og tastatur skal gi operatørene en effektiv og enkel hverdag. I tillegg er det positivt for sikkerheten når de kan konsentrere seg om det som skjer på dekk framfor å finne fram i uoversiktlige skjermbilder og mengder med knapper og spaker. Samme filosofi er gjennomført både i SeaQ og AMC, og informasjon fra WAGO PLS til HMI utveksles enkelt over Ethernet. Dessuten er det lagt opp til VPN oppkobling via mobilnett slik at det kan utføres service på systemene uten å være ombord. WAGO er stolte av å levere komponenter og support til et så nyskapende konsept innenfor avlusing. Vårt håp er at dette kan bidra til både å vinne kampen mot lakselusa og oppnå bærekraftig vekst innenfor havbruksnæringa. På broa kan du se store skjermer som gir operatørene bedre kontroll, sikrer effektiviteten og bidrar til en enklere hverdag. SeaQ fra Vard Dette er den tredje flåten med nye SeaQ Control & Monitoring System (CMS), som er Vard Electros nye integrasjonsplattform. Systemet gjør det mulig å integrere både egne og eksterne system ombord. De mest synlige komponentene i SeaQ CMS er de tre store skjermene i kontrollrommet hvor de ulike systemene kan presenteres i et fleksibelt og dynamisk miljø. Alle systemene kan betjenes fra operatørstolen. Av egne produkter integrert i SeaQ CMS kan følgende trekkes fram: WAGO PLS som gir informasjon til HMI, utvekslet over Ethernet, det er også lagt opp til VPN kobling. SeaQ Power Management System (PMS): Styring av hjelpemotorer, generatorer og store laster som thrustere og pumper. SeaQ Integrated Automation System (IAS): Ballast system, lensesystem, tankpeiling, lys styring, sensordata og alarmer. Inkluderer også avansert Eltorque ventilstyring via CANopen feltbuss. SeaQ CCTV: IP basert CCTV system med støtte for konvertering av analoge kameraer. Ryggraden i SeaQ konseptet er PLS og IO fra WAGO. Vards serviceingeniør Lars Erik Sørensen er godt fornøyd både med SeaQ og WAGO så langt. Han trekker spesielt fram WAGO IO Check som et verktøy de har stor nytte av under installasjon og igangkjøring av WAGO systemene. Styrt ventil med Eltorque aktuator.canopen styresignal og strømtilførsel i samme kabel samt seriekobling av aktuatorer gir store besparelser under installasjon. TEKST JÖRG SCHOMACKER WAGO FOTO WAGO WAGO DIRECTPROCESS NO. 01 / 2017 NO. 02 /

14

15 EX OG SKIPSGODKJENNING Muligheter og utfordringer Skipsbransjen har sine viktige krav for å sikre at utstyr fungerer optimalt under røffe maritime forhold. Alle kravene er standardisert og en rekke leverandører har utstyr som tilfredsstiller enten skipsgodkjenning eller Ex sertifisering. Men for kommunikasjonsløsninger som feltbusskobler, I/O og kort for styring av hydrauliske ventiler fantes det ikke tidligere produkter på markedet med begge disse godkjenninger

16 EX og Skipsgodkjenning Grundig evaluering PG Flow Solutions AS leverer styringer til HPUer (hydraulic power unit) og lastepumper til en rekke spesialfartøy, blant annet supplyskip til oljevirksomheten. En god kunde til PG Flow Solutions AS er Siem Offshore. Det er levert løsninger til flere av dette rederiets fartøy. - Kravene vi stiller, med både EX og skipsgodkjenning, er nok noe spesielt, sier Odd Sverre Pedersen hos PG. For å kunne utvikle en effektiv og konkurransedyktig løsning, så vi at vi måtte få til en løsning hvor vi kunne forsyne styringen til hydraulikken med kraft over kommunikasjonsløsningen. Vi gjennomførte en evaluering av aktuelle leverandører av I/O moduler som hadde produkter med de to aktuelle godkjenningene. Evalueringen endte opp med at vi anså to velrennomerte produsenter som aktuelle kandidater for en avsluttende vurdering. 16 Innovativ leverandør I tillegg til krav om EX og skipsgodkjenning er det viktig for oss at løsningen er modulær. Det gjelder både i tegningsfasen og ved montasje. Det viste seg at WAGO var godt i gang med utvikling av en prototyp hvor det kunne overføres kraft i tillegg til signalering. - Løsningen var så nær PG Flow Solutions AS krav at vi besluttet å inngå et samarbeid med WAGO, forteller Pedersen. Vi var klar over at all prototyputvikling tar tid, men det oppsto ingen uventede forsinkelser med WAGO. Selskapet er en anerkjent leverandør. Et kjennetegn er også at WAGO er innovative. Noen endringer er det blitt underveis, ofte med bakgrunn i ønsker fra kundene. Den innovative evnen var et godt fundament for å diskutere nye løsninger med sluttbrukerne. - Vi har nok også gitt innspill som WAGO så ville forbedre produktet, mener Pedersen. For vår det del gjaldt det spesielt firmwaren til kortene. I dag kan vi si at løsningen fungerer som ønsket. WAGO NO. 01 / 2017

17 WAGO har egen programvare for konfigurering av I/O moduler og andre produkter. PG har en omfattende engineeringsvirksomhet og benytter et generelt åpent tegne- og konfigureringssystem. Det er dette verktøyet som er benyttet også for WAGOs produkter. Det har vært problemfritt å konfigurere I/O kortene i det generelle verktøyet. - Montørene forteller at utstyret fra WAGO er enkelt å håndtere. Resultatet er rask og effektiv montering. Selv om det er svært dyktige fagfolk som monterer utsyr i skapet, legger de stor vekt på at mye er pluggbart. Dette reduserer muligheten for feilkobling. Tiden til testing og eventuelle feilrettinger blir dermed nærmest fjernet. -Erfaringene med samarbeidet med WAGO er svært gode, forteller Pedersen. Når vi har hatt behov for WAGO NO. 01 / 2017 hjelp, har vi fått god oppfølging. Det gjelder både fra den norske organisasjonen, og hos moderselskapet da det var behov for å få dyp teknisk hjelp. Faglig høy standard Den faglige utførelsen av montering i skapene er spesielt god.pg Flow Solutions AS satser på kvalitet. Et viktig element i denne sammenheng er kompetansen»erfaringene med samarbeidet med WAGO er svært gode.«til personellet som utfører installasjonen. I produksjonen av styreskapene benyttes bare utdannete fagarbeidere, som er automatikere og tavlebyggere. Montørene forteller at utstyret fra WAGO er enkelt å håndtere. Resultatet er rask og effektiv montering. 17

18 APPLIKASJKONER EX OG SKIPSGODKJENNINGER Selv om det er svært dyktige fagfolk som monterer utsyr i skapet, legger de stor vekt på at mye er pluggbart. Dette reduserer muligheten for feilkobling. Tiden til testing og eventuelle feilrettinger blir dermed nærmest fjernet. Et annet poeng fagarbeiderne legger vekt på, er størrelsen på I/O kortene. De er av de smaleste på markedet og bygger lite i et styreskap. Sammenlignet med tradisjonelle kort tar kortene fra WAGO kun halvparten av plassen. I kombinasjon med det robuste utstyret WAGO leverer og faglig godt utført montasje, tåler styrskapene godt de røffe forholdene som oppstår i et supplyskip som Siem Pride. DNV GL sertifisering for klasse D sikrer at utstyret blant annet tåler vibrasjon som oppstår om bord i et fartøy som opererer under svært krevende forhold som ofte oppstår i Nordsjøen. Tilbakemeldingene er gode. Utstyret fra WAGO er veldig driftsikkert. Representanter fra WAGO og PG Flow Solutions PG Flow Solutions AS benytter følgende WAGO produkter: Remote I/O: Feltbuskobler for Profibus kommunikasjon Analoge og digitale inn- og utgangskort. Kort for direkte styring av hydrauliske proporsjonalventiler Exi kort for direkte tilkobling av egensikker instumentering i sone 0 og 1. Interface: Prefabrikterte flatkabler mellom i/o kort og rele Rele Merking: Merkeprinter for hurtig merking av Remote I/O og rele. TEKST JAN EIRIK SCHIØTZ WAGO FOTO JAN EIRIK SCHIØTZ WAGO

19 TEKNOLOGI I/O SYSTEM 750 XTR En ny dimensjon i automatisering Egensikker fra -40 C til +70 C WAGO I/O-system serie 750 XTR for Ex applikasjoner Med serie 750 XTR tilbyr WAGO løsninger i extreme omgivelser i form av temperatur, støt, vibrasjoner og EMC samtidig som den velkjente fleksibiliteten opprettholdes. De nye modulene tåler omgivelsestemperatur fra -40 C til +70 C, vibrasjoner opp til 5g, øket EMC styrke og annen støy iflg. EN , og er i tillegg ATEX/IECEx sertifiserte for bruk i eksplosjonsfarlige områder. extrem motstandsdyktig mot vibrasjoner opp til 5g iflg. EN extrem motstandsdyktighet mot sjokk: opp til 25g iflg. IEC extrem Ex sikkerhet for signaler fra sone 0 og 1 Montasjested: opp til 5.000m over havet Godkjenninger: UL, ANSI/ISA, ATEX/IEXEx, marine (DNV GL; ABS etc.) I/O-modulene kan monteres i en godkjent kapsling enten utenfor Ex sone eller i sone 2/22, men kan kables direkte til sensorer og aktuatorer i sone 0/20 eller 1/21 uten bruk av eksterne barrierer. På denne måten spares både plass og ekstra kablingskostnader. WAGO serie 750 XTR kan være både remote I/O og/eller et komplette PLS-system basert på kontrollerene PFC200 XTR. Noen tekniske data: extreme temperaturer: -40 C til +70 C extrem isolasjon og immunitet til interference iflg. EN WAGO NO. 01 /

20 TEKNOLOGI REDUNDANT MEN IKKE OVERFLØDIG Øk oppetiden ved å bruke to parallelle kontrollere REDUNDANT MEN IKKE OVERFLØDIG Ordet redundans stammer fra latin, og betyr å være i overkant til stede. Man kunne tro at redundans ikke var et konsept som skulle sette scenen for økt effektivitet og besparelser. Feil! Spesielt fordi redundans gir øket oppetid. Tekniske systemer i fabrikker, bygninger og på skip må ofte fungere feilfritt uten avbrudd. For å oppnå den nødvendige oppetid for maskiner og anlegg, er det ofte nødvendig å doble målrettede funksjoner av automatiseringssystemer i mange anvendelser, så vel som i vedlikehold. På denne måten kan eventuelle feil i automatiseringssystemet kompenseres for, og sikre fortsatt drift av tekniske anlegg. Om det forekommer en feil i et automatiseringssystem - uavhengig av om det er på grunn av interne eller eksterne årsaker - er det viktig å oppdage dette så raskt som mulig, lokalisere feilen og rette den. Tid er penger, og uplanlagte driftsavbrudd medføre korreksjonskostnader. Om bord på skip er rask anskaffelse av reservedeler og tilgjengeligheten av systemspesialister ofte en del av problemet. Dette er grunnen til etterspørselen etter feiltolerante automasjonssystemer i den maritime sektoren. Riktig type redundans i en applikasjon En viktig system indikator for feiltoleranse i automasjonssystemer er switch-over tiden mellom den aktive PLS en og stand-by PLS en. Kravet til switch-over tid bestemmer hvilken løsning som kan benyttes i hvilke applikasjoner. Det skilles her mellom flere redundans typer: såkalt hot stand-by som switcher over nesten umiddelbart, warm stand-by som typisk trenger 100 millisekunder og cold stand-by som kan ta noen sekunder å etablere. Tidskritiske tekniske systemer, som forårsaker høye kostnader i tilfelle av svikt, er generelt utformet som hot stand-by løsninger, mens warm stand-by anvendes fortrinnsvis i systemer som ikke er så tidskritisk, for eksempel alarm og overvåkingssystemer, eller til reguleringssløyfer. En generell tommelfingerregel: switch-over tiden må være kortere enn egentiden til systemet som skal styres. 20 WAGO NO. 01 / 2017

21 Ta hensyn til systemomgivelsene For å sikre påliteligheten av automatiseringssystemer, må systemets omgivelser vurderes i tillegg til PLS-systemet. Strømforsyningen og kommunikasjonsmedium (f.eks ethernet) må også oppfylle de tekniske systemkrav til oppetid. En annen klassifisering av redundans typer er etter funksjon: redundant strømforsyning, redundante nettverk og redundante PLS er. Behovet for ulike type redundans må vurderes i designfasen slik at automatiseringsteknologien bidrar til økt oppetid for de tekniske systemene. I maritime anlegg er såkalt «single point of failure» noe du ønsker å unngå. Dette betyr at en svikt i for eksempel strømforsyningen eller et brudd i nettverkskabelen ikke påvirker driften av de tekniske systemene når det bare er et enkelt punkt som feiler. rimeligere alternativ er algoritmer på applikasjonsnivå. Det er viktig at nødvendige toleransetider for hele systemet samsvarer med valgte redundans type. Redundans fra WAGO Redundant strømforsyning Her tilbyr WAGO forskjellige komponenter avhengig av strømstyrken. I slike løsninger er det viktig at strømforsyningene har forskjellige strømkilderkilder, og at kablene er lagt i forskjellige kabelkanaler. Dette gir en sikker drift av automasjonsanlegget ved en feil på en av strømkildene. Redundant strømforsyning Vanligvis er redundant strømforsyning utformet som en warm stand-by ved hjelp av en diodemodul med strømtilførsel fra to uavhengige strømforsyninger. Hvis en strømforsyning svikter, er den andre tilgjengelig momentant. Redundant kommunikasjon Et Ethernet-nettverk kan være utformet som et dual LAN-nettverk (to LAN-nettverk med identisk datatrafikk) eller som en ring. Det doble LAN-nettverk muliggjør øyeblikkelig veksling, men gir økte kablingskostnader. Et mer økonomisk alternativ er en ring; men disse har ofte lengre switch-over tider. PLS redundans På samme måte er det ulike mekanismer for redundante PLS er. Den dyreste er hardware redundans, etterfulgt av redundans implementert i operativsystemet. Et

22 ON ON ON TEKNOLOGI REDUNDANT MEN IKKE OVERFLØDIG Et nytt konsept for applikasjonsbasert kontroller redundans. Wago tilbyr nå maritime kunder et nytt applikasjonsbasert redundans konsept. Dette konseptet er basert på Modbus TCP protokollen, og er allerede i bruk i alarm monitoreringssystemer. Hva er det som gjør dette redundans konseptet spesielt? Det gir en ekstremt enkel igangkjøring av hele systemet, og er basert på standard Wago hardware. For Wagos kunder gir dette enorme kostnadsbesparelser under integrasjon av deres automasjonssystemer For programmering av systemet benyttes Wagos engineeringssoftware e!cockpit. Denne engineeringssoftwaren kan håndtere flere PLS-systemer i et og samme prosjekt, og kan derfor enkelt laste ned programmet til både master og standby PLS en. For å kunne bruke denne applikasjonsbaserte redundansløsningen skal et softwarebibliotek med nødvendige synkroniseringsfunksjoner lastes ned i master PLS en. Dette biblioteket har også løsninger for redundante nettverk AC VAC/ V/DC VDC 24 V 230 AC VAC/ V/DC VDC 24 V 5, 10, 5, 10, 20 A, 20 A, 5, 10, 5, 10, 20 A, 20 A, single- ein- and und multiphase mehrphasig phase mehrphasig single- ein- und and multi- Redundancy Redundanz- module Supply redundancy + + Electronic Elektronischer circuit breaker (ECB) Schutzschalter De underordnede nodene, såkalte «smart koblere» trenger ikke å programmeres, de kan enkelt bootes fra en SD-minnekort, og så konfigureres via en integrert web-server. Både digitale og analoge I/O-moduler gjenkjennes automatisk av smart-kobleren, og alle prosessdata gjøres automatisk tilgjengelig for overordnet master PLS. I tillegg kan master PLS en kommunisere med overordnet scadasystem via protokollen Modbus TCP. Kommunikasjonen går via redundant nettverk. Applikasjonsbasert Kontroller redundans Modbus TCP ETHERNET SCADA Modbus TCP ETHERNET Master A Alarm og monitorerinssystemer er spesielt godt egnet for denne typen applikasjonsbasert redundans. Dette designet tilsvarer et SPOF-tolerant system (SPOF=Single Point Of Failure), noe som betyr at en hvilken som helst feil, slik som i en strømforsyning, en nettverksforbindelse, en switch eller en PLS, kan kompenseres for. Typiske switchover tider etter en feil i en PLS er godt innenfor de kravene som DNV GL stiller til alarm og monitoreringssystemer. Network A Smart coupler Network B Stand-by Master B Smart coupler 2 TEKST INGO SULECK OG NORMAN SÜDEKUM WAGO FOTO WAGO Smart coupler n 22 WAGO NO. 01 / 2017

23 TEKNOLOGI WAGO PLS-SYSTEM IOT-READY Fra HAV til CLOUD med WAGO Ved hjelp av en enkel MQTT programvareoppdatering, kan et PLS-system i WAGOs PFC serie forvandles til en IoT kontroller med sky-tilkobling full integrasjon av IT og automatisering. De sentrale konseptene bak Industry 4.0 er å registrere data, digitalisere dem og koble dem sammen på en lønnsom måte. En enkel oppgradering omdanner WAGO PLS-systemer serie PFC100 og PFC200 til IoT-kontrollere som overfører data fra feltnivået til skyen, hvor dataene kan samles og brukes for analyse. Dette skaper ekte merverdi for din bedrift - det være seg for å øke effektiviteten i egen produksjon, for energiledelse, eller for ytterligere utvikling av kundeservice. Eksisterende systemer kan også gjøres IoT-ready, noe som gjør dem bærekraftige og fremtidsrettede. WAGOs PLS-familie PCF danner derfor grunnlaget for bærekraftige løsninger world wide. Enkel oppgradering Brukeren kan enkelt gjøre oppgraderingen i nettleseren ved hjelp av WAGO softwaren Web-Based Management (WBM). Biblioteker for programmeringssoftwarene CODESYS 2.3 og e! COCKPIT er også inkludert. Data for tilkobling til skyen konfigureres også ved hjelp av WBM. Variabler som skal overføres til skyen kan defineres i PLS-programmet - så programmereren har alltid full kontroll. Profitter på fleksibilitet Med bare noen få enkle grep kan både PFC100 og PFC200 forvandles til en IOT enhet ved hjelp av en firmware-oppgradering og bruk av et ferdig softwarebibliotek. Etter det, kan statusinformasjon som start / stopp, tilstand på anlegget, informasjon om enheten og variabler som er definert i PLS-programmet sendes til en sky samt visualiseres, for eksempel via en nettleser. Kunden kan velge om PLS-systemet sender data til Microsoft Azure, Amazon Web Services eller IBM Bluemix. Lenker til tredjeparts løsninger er også mulig i fremtiden, takket være den standardiserte MQTT protokollen. Dataene blir overført som JSON-filer og linken krypteres med TLS. WAGO NO. 01 / 2017 WAGO PFC200 23

24

25 APPLIKASJON HYLLEVARE ER PRISGUNSTIG Hvorfor standardisert industriell teknologi gir så mange fordeler til den maritime sektor Hyllevare er prisgunstig og har topp kvalitet KROHNE Marine er en verdensledende leverandør av skreddersydde løsninger for overvåking av tanker om bord i skip. Det inkluderer cargo-, ballast-, drivstofftanker. Løsningene er installert i alle slags skip, fra de minste tankskip til de mest komplekse kjemikalieskip. Forskjellige instrumenter og måleprinsipper kan bli benyttet og kombinert for å gi det best mulige resultatet. Nesten 1000 systemer er levert siden KROHNE Marine leverte verdens første databaserte nivåmålingssystem for skip i CARGOMASTER systemet er en komplett løsning for overvåking av tanker i alle typer skip. Systemet gir status og alarmer og kan overføre data fra alle tanker til en moderne og brukervennlig programvare for visualisering. Sentralt i systemets er KROHNEs høy kvalitets nivå radar OPTIWAVE 8300 C Marine, som gir svært nøyaktige målinger. Systemet kan også overvåke pumper og skips dypgang (mål på hvor dypt skipet stikker) og integreres med andre systemer om bord i et skip. Egenutvikling KROHNE Marine utviklet selv elektronikken som styrer innsamling av data fra målingene av fyllingsgraden i alle tanker om bord i et skip. Data som samles inn blir presentert i en egen operatørstasjon, men kan også overføres til andre systemer om bord. Det egenutviklede systemet fungerte godt og var svært driftssikkert, men etter hvert erfarte KROHNE Marine at utviklings- og servicekostnadene økte. Dette er en vanlig erfaring med proprietære løsninger. Vi begynte derfor å evaluere løsninger fra anerkjente leverandører, forteller Svein Henriksen. Han er både forskning-, utviklings- og servicesjef hos KROHNE Marine. En svært sentral medarbeider. Produktene vi ønsket å benytte måtte være hyllevare fra den leverandøren vi valgte å samarbeide med og samtidig tilfredsstille alle våre krav. Det gjelder spesielt skipsgodkjenning og sertifisering i eksplosjonsfarlige område. Systemet vårt skal ha Exia godkjenning. Videre må løsningen ha høy ytelse i dataoverføringen. Målsettingen vår med å se på standardprodukter var å erstatte vår egenutviklede elektronikk med I/O og PLSer fra en velrennomert leverandør. WAGO NO. 01 /

26 APPLIKASJON HYLLEVARE ER PRISGUNSTIG Ved å bruke last-overvåkingssystemer som *Cargomaster* har mannskapet alltid informasjon om tankene ombord tilgjengelig. God oppfølging og support - Hos WAGO fant vi en leverandør som tilfredsstilte alle våre krav, sier Jon Anders Eriksen. Han har ansvaret for PLS systemer hos KROHNE Marine. Samarbeidet har fungert svært godt slår representantene fra KROHNE Marine fast. - Vi har fått den hjelpen vi har hatt behov for. Det gjelder både med hensyn på opplæring og teknisk støtte i utvikling av løsninger. Faktisk har WAGO utviklet PLS- program spesifikt for vårt behov, forteller Henriksen. Ikke bare utviklet de løsning som tilfredsstiller våre behov, men de har tatt løsningen inn i sin produktportefølje. Det sikrer en god oppfølging og utvikling av programmene, noe som kommer oss og våre kunder til gode. I/O modulen på plass på skinnen i skapet. Mindre plasskrevende komponenter, med mer installasjonsvennlig design gir raskere montering. Bruk av hyllevare er lønnsomt I utvikling av nye løsninger ser vi at bruk av standard produkter, som WAGOs, gir resultater. Videre forenkles servicearbeidet. Egenutviklede systemer blir etter hvert som tiden går og teknologien endrer seg vanskeligere å vedlikeholde. Akkurat dette forholdet var en av hovedpoengene da vi begynte å se på bruken av standard hyllevare i våre løsninger,»hos WAGO fant vi en leverandør som tilfredstilte alle våre krav.«i marineinstallasjoner må alt utstyr være skipsgodkjent. Dette forholdet har WAGO forstått og sørger for at alle produkter er sertifisert for bruk i marine installasjoner. I/O modulene har innebygget Ex barriere. Sammenlignet med tidligere løsninger gir dette store plassbesparelser. Det er ikke behov for å bruke rekkeklemmer og egne Zenerbarrierer. Nå klikkes bare forteller Henriksen. Teknisk sett fungerte vårt egenutviklet elektronikk godt, men videreutvikling, oppgradering og service ble etter hvert komplisert. Nå er det komponentleverandøren, WAGO, som står for teknologiutvikling. Nå kan vi rette vår egen utvikling mer mot økt funksjonalitet og mer brukervennlige løsninger. Videre så vi også at prisnivået til WAGO var akseptabelt, sammenlignet med hva kostandene med egenutvikling var. 26 WAGO NO. 01 / 2017

27 Forenkler mange oppgaver I PLSene til WAGO er det mulighet å benytte SD minnekort. Dette er en gir en stor forenkling ved oppgradering av programvaren. SD kortet stikkes bare på plass og så oppgraderes programmene svært enkelt. Kostnadsreduksjonene med bruk av standard hyllevare viser seg på flere måter. På grunn av at det er færre komponenter, som tar mindre plass, går monteringsarbeidet raskere. Konfigurering eller endringer av programvare er enklere. Service og vedlikehold er forenklet. - Videre har vi erfart svært lav feilrate på de komponentene vi benytter, sier Henriksen. Han nevner spesielt fjærklemmeteknologien. Med disse produktene har vi om lag 15 års erfaring. Og selv om miljøet om bord i et skip er røft, med både vibrasjoner og aggressivt miljø, funger de svært godt. -Jeg kan ikke huske at vi har en eneste garanti sak mot WAGO. Disse forhold har gitt KROHNE Marine muligheten til kraftig å redusere egen utvikling av I/O elektronikk. TEKST STIAN KARLSEN WAGO FOTO WAGO Fordi WAGO-I/O-SYSTEMET kan koble sammen applikasjoner i både normal og Ex områder ved å bruke det samme systemet, Svein Henriksen (venstre), og Øystein Johansen (høyre) kan konsentrere seg om sin hovedkompetanse når de designer tankmanagement systemer. 27

28 Imprint WAGO Marine Editor: Caroline Vaslestad (ansvarlig redaktør) Tlf: Gratis benyttelse av dette innholdet er mulig mot godkjennelse og anerkjennelse. Kontakt: Caroline Vaslestad, WAGO WAGO Norge AS Jerikoveien Oslo Tlf: WAGO er et registrert varemerke for WAGO Verwaltungsgesellschaft mbh.