REGIONE SICILIANA Ampliamento telecontrollo ed installazione di avviatori ad inverter nelle pompe in regolazione dei principali sollevamenti PROGETTO ESECUTIVO IL PRESIDENTE PROF. FABIO FATUZZO – ACOSET spa DISCIPLINARE DESCRITTIVO E PRESTAZIONALE DEGLI ELEMENTI TECNICI I PROGETTISTI Dott. Ing. Vincenzo Indelicato T.E. Giuseppe Giuffrida IL RUP Dott. Ing. Giuseppe Rapisarda G G G **** Indice**** SPECIFICHE TECNICHE GENERALI .............................................................................................3 NORME DI RIFERIMENTO ..........................................................................................................3 REQUISITI DI CARATTERE GENERALE ..................................................................................5 PRESTAZIONI RICHIESTE DAL SISTEMA ...............................................................................6 TRASMISSIONE DATI ....................................................................................................................16 MODEM RADIO E RADIO..............................................................................................................16 UNITA’ DI INTERFACCIA FIU (FIELD INTERFACE UNIT) .................................................22 AVVIATORI AD INVERTER......................................................................................................22 SPECIFICHE TECNICHE HARDWARE IDRAULICO .................................................................23 Valvola a farfalla............................................................................................................................23 Attuatore elettrico per valvola a farfalla ........................................................................................23 Misuratore di portata......................................................................................................................23 Misuratore di livello.......................................................................................................................25 Misuratore di pressione..................................................................................................................25 Giunto di smontaggio.....................................................................................................................26 Glossario e acronimi ......................................................................................................................27 SPECIFICHE TECNICHE GENERALI NORME DI RIFERIMENTO Le norme a cui l’impresa si deve attenere nella realizzazione del sistema di telecontrollo sono definite dalle IEC TC 57, e in particolare dalle IEC 60870. Tali norme disciplinano le caratteristiche degli apparati e l’architettura dei sistemi. IEC 60870 Telecontrol equipment and systems IEC 60870-1 – 1 IEC 60870-2 - 1 IEC 60870-3 – 1 IEC 60870-4 – 1 IEC 60870-5 – 1 IEC 60870- 6 –1 General considerations Operating conditions Interfaces (electrical characteristics) Performance requirements Transmission protocols Telecontrol protocols compatible with ISO and ITU – T recommendations 1989-12 1995-12 1989-05 1990-04 1990-02 IEC 60870-1 General considerations IEC 60870-1 - 1 IEC 60870-1 - 2 IEC 60870-1 - 3 IEC 60870-1 - 4 General principles Guide for specifications Glossary Supplement Basic aspects of telecontrol data transmission and organization of standards IEC 870-5 and 70-6 1988-12 1989-11 1997-04 1997-07 IEC 60870-2 Operating conditions IEC 60870-2-1 IEC 60870-2-2 Power supply and electromagnetic compatibility Environmental conditions (climatic, mechanical and other non electrical influences) 1996-08 IEC 60870-5 Transmission protocols IEC 60870-5 - 1 IEC 60870-5 - 2 IEC 60870-5 – 3 IEC 60870-5 – 4 IEC 60870- 5 – 5 IEC 60870-5-101 IEC 60870-5-102 IEC 60870-5-103 Transmission frame formats Link transmission procedures General structure of application data Definition and coding of application information elements Basic application functions Companion standard for basic telecontrol tasks Companion standard for transmission of integrated totals in eletric power systems Protection Communication Comparison Standard 1 IEC 60870-6 Telecontrol protocols compatible with ISO and ITU-T IEC 60870-6-1 IEC 60870-6-2 IEC 60870-6-3 IEC 60870-6-4 IEC 60870-6-5 Application contex and organization of standards Use of base standards (OSI Layers 1-4) Use of base standards (OSI Layers 5-7) Network management Telecontrol application service element -3- 1990-02 1992-04 1992-09 1993-09 1995-07 1995-11 1996-06 1997-12 recommendations 1995-05 1995-10 Draft Draft Draft Norme relative agli impianti elettrici DPR n. 547 del 27/04/1955: Norme per la prevenzione degli infortuni sul lavoro. DPR n. 302 del 19/03/1956: Norme di prevenzione degli infortuni sul lavoro integrative di quelle generali emanate con DPR 547/55. D.M. 16/2/82: Modificazioni del decreto ministeriale 27/09/1965, determinazione delle attività soggette alle visite di prevenzione incendi. concernente la Legge n. 46 del 5/03/90: Norme per la sicurezza degli impianti. DPR n. 447 del 6/12/91: Regolamento di attuazione della legge 5 marzo 1990, n. 46, in materia di sicurezza degli impianti. Norme CEI: - CEI 64.8: Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in c.a. e a 1500 V in cc. - CEI 11.8: Impianti di messa a terra - CEI 20-13, CEI 20-22, CEI 20-35, CEI 20-37, CEI 20-38: Normativa per la scelta dei cavi. -4- REQUISITI DI CARATTERE GENERALE Il sistema di telecontrollo deve possedere i seguenti requisiti: • • • • • • Impostazione tecnica adeguata; Riferimento a standard; Rispetto delle normative; Manutenibilità; Espansibilità; Rispetto dell’ambiente; In particolare il sistema dovrà essere standard ed espandibile al fine di poter prevedere sia la realizzazione di lotti successivi sia la connessione con altri sistemi standard esistenti, salvaguardando l’investimento. Inoltre l’apertura del sistema deve garantire all’amministrazione la possibilità di reperire sul mercato, senza alcun regime di monopolio tutta la componentistica hardware e software per realizzare tali interventi di espansione e/o di interconnessione. Tali condizioni dovranno essere dimostrate dall’impresa alla D.L. nelle fasi di accettazione sia della proposta realizzativa nel suo complesso che dei singoli componenti. Gli obbiettivi progettuali del sistema di telecontrollo possono essere compiutamente raggiunti mediante la realizzazione di un sistema che dovrà essere: • • • • • • • di altissima affidabilità; con interfaccia sistema-operatore semplice ed efficace; di semplice installazione; facilmente espandibile, sia in termini dimensionali che funzionali; realizzato con le tecnologie hardware e software più aggiornate; rispondente agli standard più recenti; facilmente mantenibile; La fornitura del sistema di telecontrollo deve comprendere: • • • • • • • • la progettazione di dettaglio nel caso di soluzioni alternative che dovranno comunque essere sottoposte alla D.L. (hardware, software, collegamenti); la realizzazione degli armadi completi di tutti componenti previsti e gli accessori non indicati in progetto necessari per il corretto funzionamento del sistema i collaudi in fabbrica; l’adeguamento della strumentazione presente in campo; la predisposizione al telecontrollo degli organi di manovra esistenti degli impianti; la predisposizione al telecontrollo degli organi di manovra degli impianti di nuova installazione; l’installazione, l’avvio e la messa in servizio del sistema di telecontrollo e della strumentazione di campo necessaria; la realizzazione, presso il centro di telecontrollo e presso le postazioni periferiche, degli opportuni impianti di derivazione dell’alimentazione elettrica e dei supporti di trasmissione sino alle apparecchiature fornite; -5- • i corsi di istruzione e formazione degli operatori. PRESTAZIONI RICHIESTE DAL SISTEMA Dovranno essere garantite le seguenti prestazioni: 1. Controllo in tempo reale: • monitoraggio continuo dello stato di funzionamento e di efficienza dell’impianto; monitoraggio continuo delle grandezze continue (pressioni, portate, livelli, parametri elettrici); segnalazione di anomalie ed allarmi di processo e degli apparati, in relazione sia allo stato di funzionamento dell’impianto che alle sogli di allarme per le grandezze continue; • • Le procedure di regolazione degli impianti saranno preventivamente stabile da Acoset e comunicate all’integratore dei sistemi affinché possa procedere alla scrittura e al caricamento degli appositi algoritmi. Grandezze da controllare e relativa strumentazione Le grandezze da acquisire e gestire sono: Postazione Periferica Segnali (allarmi) • mancanza comunicazione con il centro; • mancanza alimentazione elettrica; • intrusione locale; • manomissione quadro; • manomissione periferica. Comandi • Modalità comando, locale-remoto-automatico. Pozzo Misure • livello pozzo (ove previsto); • portata idrica (per ciascuna pompa dotata di misuratore di portata); • pressione (per ciascuna pompa dotata di misuratore di pressione); • potenza attiva, tensione, corrente, cosfì (per ciascuna pompa con avviatore statico); • potenza attiva, tensione, corrente, frequenza, cosfì (per ciascuna pompa con avviatore ad inverter); • stato marcia-arresto-scatto protezione termica (per ciascuna pompa). Comandi • avvio pompa; -6- • arresto pompa; • impostazione di set point di portata/pressione/livello. Segnali (allarmi) • intervento protezione; • anomalia quadro o inverter; • dati non congruenti. Serbatoio Misure • livello; • portata all’arrivo; • portata in uscita. Segnali (allarmi) • stato livello; • livelli allarme (max, min); • stato attuatori aperto/chiuso/scatto termico/percentuale apertura (dove previsto). Comandi • apertura/chiusura valvole motorizzate; • variazione percentuale apertura valvole motorizzata (dove previsto); • impostazione set point di portata/livello.. -7- Criteri identificativi hardware Alimentazione e condizioni ambientali Il committente renderà disponibile per l’alimentazione degli apparati, sia del centro che delle unità periferiche, un punto di alimentazione a 230V, 50Hz da gruppo di continuità; il sezionamento, la protezione e la distribuzione alle singole apparecchiature sarà a cura del fornitore. Per la installazione degli inverter dovranno essere utilizzati i cavi, sia di ingresso che di uscita, degli attuali avviatori. A tal fine, l’installazione dell’avviatore ad inverter prevede la sconnessione elettrica dell’avviatore esistente ed il suo spostamento all’interno dello stesso manufatto/cabina, per liberare lo spazio necessario per la installazione del nuovo avviatore ad inverter. Il trasferimento in altrosito,perlo smaltimento o il recupero dei vecchi avviatori sarà realizzato da Acoset. Le unità periferiche dovranno sopportate mancanze totali di alimentazione senza perdita di programmi e informazioni memorizzate e senza che al loro avvio sia necessario introdurre alcun dato operativo. Gli apparati del centro (FIU e radio) opereranno in ambiente normalmente condizionato e climatizzato (T=21-25 °C, UR=45-65%); dovranno peraltro essere in grado di operare per brevi periodi senza condizionamento (condizionatore fuori servizio). Inoltre dovranno essere curati anche gli aspetti di ergonomicità (comodità dell’operatore, facile accessibilità ai comandi, ecc.), illuminazione corretta (uniformità per evitare abbagliamenti e formazione di ombra: 450550 lux), insonorizzazione (max 50-55 dBA), accessibilità alle console e sicurezza. STAZIONI PERIFERICHE Requisiti generali La RTU (Unità Terminale Remota) è un’unità modulare intelligente in grado di acquisire dati ed elaborarli localmente. Essa è in grado di monitorare e controllare le apparecchiature elettroidrauliche locali con modalità "stand - alone" e di costituire un nodo intelligente in un sistema di elaborazione distribuito. La RTU dovrà essere basata su di un microprocessore a 32 bit operante almeno a 100 MHz con un minimo di 16 Mbyte di memoria Flash e 32 MByte Dinamic RAM. La funzionalità della stazione remota dev’essere controllata da dispositivo WDT (Wacht Dog Timer) in grado di verificarne il corretto funzionamento. -8- La configurazione delle stazioni remote deve essere modulare, in quanto è necessario garantire la realizzazione di espansioni future sia a livello di ingressi/uscite locali, sia a livello di collegamenti con altre stazioni remote mediante i vettori di comunicazione disponibili (rete telefonica commutata, vettore radio, linea telefonica dedicata e telefoni cellulari). Le stazioni remote devono avere schede modulari montate in rack o su guide DIN, installate in contenitori metallici o in vetro resina. Le schede che consentono di configurare una stazione remota sono le seguenti: • • • • • • • scheda alimentatore con eventuale carica batteria; scheda CPU e memorie (RAM, EPROM e EEPROM); scheda modem per il collegamento al centro di controllo mediante la linea telefonica dedicata/ commutata/radio o cellulare; scheda ingressi digitali avente ingressi isolati tramite optoisolatori e visualizzazione dello stato on/off tramite led; scheda ingressi analogici avente ingressi tipo 0-20 mA, 4-20 mA, 0-10 V con conversione a 12 bit; scheda uscite digitali con uscite su relè con contatti di scambio configurabili in modo bistabile od impulsivo e visualizzazione dello stato a led; scheda uscite analogiche con uscite tipo 0-20 mA o 4-20 mA e con conversione a 12 bit. La tecnologia utilizzata dev’essere del tipo a basso consumo di energia. Inoltre la RTU dovrà consentire la riconfigurazione e l'ottimizzazione del sistema anche solo via software. I moduli input/output dovranno essere collegati ad un modulo processore base mediante semplice inserimento di una scheda madre sul rack della RTU per facilitarne future modifiche ed espansioni. Ciascuna RTU dovrà essere costituita dalle seguenti parti: Alimentatore stabilizzato dedicato, con ingresso a 220 Vca 50/60 Hz, in grado di fornire le alimentazioni necessarie al corretto funzionamento degli elementi componenti la RTU, una 24 Vdc ausiliaria, dotato di circuito di ricarica delle batterie ausiliarie, con protezione contro le sovratensioni sulla linea di alimentazione e su quella di comunicazione. Scheda madre almeno a 3 slot per CPU e schede di I/O espandibile sino ad un totale di 248 slot. Microprocessore (CPU) singolo o doppio in grado di controllare il processo in tempo reale. Esso dovrà essere in grado di supportare le seguenti funzioni: - Comunicazione con moduli I/O; Allocazione della memoria di sistema; Controllo delle porte di comunicazione; Programmazione parametrica / logica di sistema. -9- Il modulo CPU dovrà incorporare un orologio in tempo reale (real time clock) con batterie di backup sia per il RTC sia per la memoria RAM. L’attivazione di tutti i comandi dovrà avvenire nella massima sicurezza per l’esistenza di codici crittografati ed accessi con password. Le caratteristiche della CPU dovranno comprendere: - Supporto bus I/O Indicazioni diagnostiche a LED Timer watch - dog Supporto debugging simbolico Il moduli CPU dovranno possedere almeno tre porte di comunicazione aventi le seguenti caratteristiche: Porta 1: RS 232 con operazione DCE/DTE a 19200 bps o RS 485, configurabile via software. Porta 2: RS 232 full DCE/DTE 19200 bps con transitorio protetto, configurabile via software. Porta 3: Modulo di comunicazione interno per radio Le porte 1 e 2 dovranno poter supportare anche un driver per la gestione di un modem in Dialup standard oltre a diversi protocolli standard tra cui il Modbus sia master che slave. Batterie ausiliarie di emergenza devono essere in grado di garantire operazioni in standby di 6 ore (per definite capacità della RTU). Moduli Input/Output. I seguenti moduli di I/O dovranno essere installati sulla RTU a seconda di quanto richiesto per la singola configurazione, in base all'analisi effettuata nella relazione tecnica allegata. Modulo per Input Digitali capacità: 16 contatti puliti, input isolati, 2 contatori isolati ad alta velocità (fino a 10 Khz); ingressi optoisolati a 2500V (ingresso-terra e ingresso-ingresso) contatori: tutti gli input base possono essere definiti come contatori a bassa velocità (50-500 Hz) filtro degli input: controllo software dell'hardware, acquisizione interrotta da 1 a 32 ms. MTBF > 160.000 ore Moduli per Output Digitali capacità: 16 contatti a relè (12 Form A 4 Form C) con contatti da 2 A, isolamento di uscita 1000 V tra contatti aperti e 1500 V tra contatti e coil. Protezione: ANSI/IEEE C37.90a-1989: Oscillante Transitorio 2,5 kV 4 kV IEC 801-3: 10 V/m Immunità radio - 10 - IEC 801-4: Transitorio veloce 500 V Moduli per Input Analogici Capacità: Tipo: Risoluzione: Precisione: Minimo nominale di errore Impedenza: Isolamento: Protezione: 6 input oscillanti 4 - 20 mA 13 bit incluso il segno +/- 0.05% 0,1 mA 250 Ohm optoelettronico a 2500 V (ingresso-terra) ANSI/IEEE C37.90a-1989: Oscillante Transitorio IEC 801-2: scarica in aria Scarica di contatto IEC 801-3: Immunità radio IEC 801-4: Transitorio veloce 2,5 kV 4 kV 15 kV 8 kV 3 V/m 500 V MTBF > 175.000 ore Modulo misto 8-2-2 n. 8 Digital Input n. 2 Digital Output n. 2 Analog Input Con caratteristiche equivalenti alle corrispondenti tipologie di schede. Modem-Radio e Radio. La comunicazione dovrà utilizzare un protocollo sicuro ed affidabile avente le seguenti caratteristiche: - modulazione MFSK protocollo ISO-OSI standard pacchetto orientato con messaggi a lunghezza variabile altamente efficienti; adesione al modello di riferimento 7mo strato ISO/OSI per interconnessione con sistemi aperti; possibilità di trasferimento programmi completi e dati storici dalla RTU alla centrale o tra qualsiasi punto del sistema; utilizzo di avanzate tecniche di sicurezza dati, sincronizzazione delle immagini di processo, codici CRC dinamicamente assegnati (16/32 bit). La RTU dovrà essere in grado di iniziare le trasmissioni dati sotto le seguenti condizioni: - rapporti in seguito a variazioni - Trasmissione automatica in seguito a definiti cambiamenti di stato; limite delta - Trasmissione automatica di dati analogici quando i valori differiscono dagli ultimi trasmessi di una definita percentuale. - 11 - - trasmissione a tempo - Trasmissione automatica dei dati a predefiniti intervalli di tempo. In aggiunta alle sopra descritte configurazioni di comunicazione la RTU dovrà essere in grado di supportare le seguenti speciali modalità: modalità di trasmissione comune: ciascuna RTU dovrà essere in grado di ricevere informazioni da altre postazioni, registrarle in memoria e poi ritrasmetterle ad un'altra postazione; interfaccia rete: ciascuna RTU dovrà essere in grado di funzionare come un punto di interconnessione tra diversi sistemi di comunicazione, per esempio: da radio a cavo, tra differenti frequenze radio, su linea dedicata e commutata o ADSL; trasmissione programmi e parametri: qualsiasi modifica dei programmi nella RTU o nei parametri del sistema si dovrà poter trasmettere da una a tutte le postazioni periferiche. La comunicazione tra la FIU ed il PC del centro di controllo dovrà utilizzare il protocollo standard MODBUS. Dovrà essere inoltre possibile interfacciare, in un qualunque momento, tutto il sistema di controllo con un protocollo TCP-IP. Ciò avvenire sia a livello di PC del centro di controllo, sia a livello di FIU che a livello di RTU. Caratteristiche meccaniche La stazione R.T.U. dovrà essere di tipo modulare sia nella concezione che nella costruzione, permettendo quindi l’adeguamento a configurazioni specifiche mediante semplice inserimento della CPU e dei moduli I/O ritenuti necessari. Tutti i moduli e gli elementi per l’assemblaggio dovrà essere montati senza viti ne elementi di fissaggio di qualsiasi tipo. Tutti i collegamenti dovrà essere di tipo snap-in. L’accesso a tutti i controlli, indicatori, batterie RI/M, cavi di connessione esterni dovrà essere di tipo frontale. I moduli I/O dovranno essere provvisti di un coperchio frontale tale da consentire la facile identificazione del circuito e la protezione della scheda terminale. L’unità R.T.U. deve poter operare in ambiente a temperatura compresa tra –30°C e +70°C con umidità relativa (90%; ed è in accordo agli standard EIA RS-204B ed è rispondente, per tutti gli input ed output, agli standard SWC come definiti in IEEE C37.90A. Prestazioni funzionali Le principali funzioni che le stazioni remote, in base alle diverse necessità funzionali dell’impianto, possono essere riassunte in: • Telesorveglianza La stazione remota dev’essere in grado di acquisire e di eseguire: telesegnalazioni (marcia/arresto, apertura/chiusura, ecc.); - 12 - telemisure (livelli, pressioni, temperature); teleconteggi (impulsi, durate, eventi); telecomandi (marcia/arresto, apertura, chiusura, ecc.); teleregolazioni (comandi proporzionali); configurazione dei parametri di funzionamento attraverso una linea seriale collegata alla CPU. • Gestione di allarmi La stazione remota deve inviare automaticamente al centro di controllo, tramite la linea di comunicazione, gli allarmi e le segnalazioni di guasto. • Gestione data base La stazione remota deve essere in grado di acquisire e di eseguire: gestione dell’archivio e del tempo di campionamento dei segnali; registrazione di allarmi, eventi; gestione delle variabili controllate (misure, conteggi, dati riepilogativi e dati storici). • Automazione locale La stazione remota deve essere in grado di effettuare automaticamente comandi in funzione di operatori logici, soglie di telemisure ed elaborazioni locali per l’attivazione di telecomandi. La programmazione di tali automatismi sarà fatta in un linguaggio conforme alle norme IEC11-31-3. • Funzioni di calcolo La stazione remota deve essere in grado di effettuare calcoli sulla base delle grandezze acquisite (es. calcolare la portata media sulla base di un teleconteggio). • Comunicazione con altre stazioni remote Le stazioni remote devono potersi collegare a distanza con altre stazioni remote per il trasferimento di dati e di comandi tramite il vettore radio, la rete telefonica commutata o la linea dedicata. • Diagnostica La stazione remota deve essere in grado di gestire autonomamente le seguenti segnalazioni diagnostiche: mancanza di tensione di rete; batteria scarica; stato di funzionamento della stazione remota; interruzione del collegamento. Informazioni scambiate con il campo I circuiti di ingresso/uscita devono essere adeguatamente protetti contro le eventuali sovratensioni e sulle linee di collegamento. Ingressi Digitali (Telesegnalazioni) Gli ingressi dei segnali digitali relativi a: • segnalazioni; • allarmi; • conteggi; devono essere interfacciati mediante optoisolatori, tenendo presente quanto già citato nel paragrafo relativo alle protezioni. Questi ingressi possono essere configurati come: • stato ON (contatto in chiusura); - 13 - • • stato OFF (contatto in apertura); ingresso impulsivo per teleconteggi. Ingressi Analogici (Telemisure) Gli ingressi analogici devono essere in classe X ed essere adattabili ai seguenti standard: • 0-20 mA; • 4-20 mA; • 0-10 Vcc.; La risoluzione minima del convertitore analogico/ digitale deve essere di 4096 punti (11 bit + segno). Uscite Digitali (Telecomandi) I telecomandi sono del tipo ON/OFF e sono utilizzabili per azionamento di elettrovalvole, per marcia/arresto pompe, gruppi elettrogeni e per avviare sequenze locali sia standard, sia di emergenza Le uscite digitali possono essere bistabili od impulsive in base alla parametrizzazione definita dall’utente. Per i telecomandi si deve effettuare un controllo automatico sull’esecuzione dello stesso, all’interno di un tempo prestabilito. Le uscite possono essere costituite, in relazione al campo d’impiego, da contatti di relè in scambio o uscite statiche. I telecomandi inviati dal centro di controllo hanno priorità rispetto ai telecomandi gestiti localmente, quando la RTU non è portata ad operare in locale. Collegamento seriale con PLC La stazione remota deve potersi collegare con apparecchiature (PLC, regolatori, e personal computer portatile ecc.) per mezzo di porte seriali RS-232 e RS-485 con protocollo industriale standard (es. IEC 60870-5-103 ed EN 50170). Compatibilità elettromagnetica Le stazioni remote dovranno essere realizzate tenendo presente le seguenti norme di immunità ai disturbi: • perturbazioni indotte o irradiate da campi di radio frequenze; • scariche elettrostatiche; • transitori rapidi 2 kV, 5 kHz; • campi elettromagnetici, ecc. La protezione contro i disturbi elettromagnetici deve essere garantita a più livelli; in particolare tutte le apparecchiature elettriche devono essere marcate CE. Questo garantisce la costruzione dell’apparecchiatura nel rispetto delle direttive 89/336/CEE; 91/263/CEE; 92/31/CEE; 93/68/CEE; 93/97/CEE. - 14 - Alimentazione e condizioni ambientali La stazione remota dev’essere alimentata con tensione 220 V c.a. +- 10%-50 Hz. Dovrà essere prevista una protezione contro le sovratensioni provenienti dalla rete elettrica secondo le norme CEI. Inoltre, se occorre, può essere prevista un’alimentazione a mezzo di batteria atta a garantire un’autonomia di funzionamento adeguata alle esigenze statistiche di mancanza della tensione 220 V c.a. La stazione remota dev’essere idonea al funzionamento con temperature ambiente comprese tra 0 e 50 °C con 90% di umidità relativa, ma con l’eventuale ausilio di condizionamenti aggiuntivi (scaldiglie, termoresistenze, ventole, ecc.) potranno essere raggiunte temperature di processo comprese tra –30 e 70 °C. Protezioni meccaniche Gli apparati periferici devono essere installati in appositi cofanetti o armadi aventi le seguenti caratteristiche: • barra di terra; • cavi di interconnessione per il circuito di terra tra il quadro e la porta; • circuiti di distribuzione delle alimentazioni con relative protezioni (fusibili, magnetotermici); • morsettiere per il collegamento dei segnali dell’impianto con opportune targhette di identificazione e relativi cablaggi con le schede di ingresso/uscita; • relè ausiliari collegati alle schede uscite digitali per separazione galvanica e comando di pompe, motori, ecc; • coperture antinfortunistiche e targhette di segnalazione per le morsettiere di distribuzione delle tensioni superiori a 50 V; • accesso frontale/retro al quadro; • serratura di sicurezza. Il committente può inoltre indicare eventuali esigenze cromatiche per la carpenteria metallica degli armadi (codice di colore RAL). Il grado di protezione dell’armadio è in funzione del tipo di installazione in cui viene impiegato l’apparato periferico (non inferiore a IP44 per installazione all’interno di locali e non inferiore a IP65 per installazioni all’aperto). Le morsettiere dei segnali di ingressi/uscite ed i cablaggi dovranno essere opportunamente contrassegnati, protetti contro i contatti accidentali, ben accessibili e disposti conformemente alle norme CEI. Omologazione dei modem I modem degli apparati periferici e dei centri di telecontrollo dovranno essere omologati dagli organi competenti del Ministero delle Comunicazioni. I modem dovranno operare in accordo alle norme CCITT. - 15 - TRASMISSIONE DATI La trasmissione dati, tra le periferiche e il centro di controllo, dovrà avvenire mediante network radio. La frequenza dovrà essere VHF o UHF con codifica DPSK. Il protocollo di comunicazione dovrà essere conforme allo standard ISO–OSI fino al settimo livello. La trasmissione deve poter essere inizializzata sia dal centro di controllo sia dalla RTU. Dovranno inoltre essere possibili trasmissioni a polling, per eccezione e misti. MODEM RADIO E RADIO Il sistema radio deve essere compatibile con la normativa Italiana ed Europea (Marchio CE). La potenza della radio deve poter essere programmabile da 1 a 20 W. - 16 - SICUREZZA DI FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA Particolare attenzione deve essere data alla classe di affidabilità del sistema complessivo secondo le norme CEI 57-8. La classe raccomandata è la R3. Disponibilità La disponibilità richiesta al sistema, rispettivamente per le funzioni vitali (funzionamento del sistema di acquisizione dati, calcoli, elaborazione degli allarmi, presentazione dati ad almeno uno degli operatori, ecc.) e non vitali (configurazione, modifica applicativi, ecc.) deve essere almeno del 98%, da verificarsi su un periodo a base mensile (720 ore). MTBF (Mean Time Between Failures) Per i componenti fondamentali del sistema (sia per la FIU che per gli apparati periferici), devono essere indicati i relativi valori di MTBF che dovrà essere superiore a 160.000 ore. - 17 - PIANO LAVORI L’impresa dovrà attenersi al piano di lavoro previsto nell’apposito allegato, o in alternativa redigerne uno proprio da sottoporre alla DL. In ogni caso deve essere rispettato il termine ultimo fissato per l’ultimazione dei lavori e deve tenere conto almeno delle seguenti attività: • • • • • • • • • • • • • inizio lavori; termine fase di definizione dettagli tecnici tra committente e fornitore; invio al committente delle specifiche di progetto di dettaglio; approvazione specifiche da parte del committente; collaudo funzionale in fabbrica; arrivo materiali presso impianto; inizio installazione e collaudi parziali; fine installazione; fine corsi di addestramento; inizio collaudo funzionale; fine collaudo funzionale e accettazione provvisoria del sistema; collaudo finale e accettazione definitiva del sistema; inizio garanzia. DOCUMENTAZIONE Ogni elemento che compone il sistema deve essere corredato della relativa documentazione. Per il software dovranno essere consegnati almeno: • • • • licenze d’uso per tutti i pacchetti e Sistema Operativo e relativa copia memorizzata su supporto informatico; copia di tutto il codice sorgente relativo alle personalizzazioni delle RTU e della FIU, configurazione dei database su supporto magnetico; manualistica del sistema di interfaccia tra lo SCADA (escluso dalla fornitura e la FIU) in italiano,per la realizzazione del sistema SCADA; manualistica inerente alle personalizzazioni operate; Per le apparecchiature dovranno essere consegnati almeno: • • • marcatura CE per ogni apparecchiatura fornita; schemi e layout di cablaggio delle RTU; manualistica di service, programmazione e/o configurazione relativa a tutte le altre apparecchiature fornite. Completano la fornitura i manuali per la gestione operativa, per il controllo e per il comando di tutte le apparecchiature e materiali costituenti la fornitura. Tali manuali comprendono la descrizione dettagliata delle operazioni da compiere durante l’esercizio normale e di emergenza e le indicazioni per la manutenzione del sistema di supervisione. - 18 - CORSI DI ADDESTRAMENTO Scopo dell’addestramento è quello di mettere in grado il personale dell’ente gestore di esercire e mantenere il sistema. Ogni corso dovrà essere tenuto da personale del fornitore specializzato nell’argomento. Ad ogni partecipante dovrà essere consegnata copia della documentazione afferente al corso seguito (manuali operativi, manuali d’uso, manuali di manutenzione e dispense), in lingua italiana. Corso teorico-pratico relativo alle RTU Questo corso teorico-pratico di istruzione, relativo alle RTU, è destinato al personale tecnico manutentore ed avrà una durata non inferiore a 2 giorni. Dovranno essere trattati almeno i seguenti argomenti: • diagnostica delle RTU; • manutenzione ed ampliamenti di RTU; • configurazione, test ed acquisizione di nuove RTU; • programmazione sequenze di automatismo su RTU. COLLAUDI I collaudi (sia in fabbrica che in campo) si svolgeranno seguendo alcune procedure, articolate in prove di ogni singola funzionalità, secondo modalità di test da concordare. In caso di esito positivo, si passerà alla prova successiva; in caso di esito negativo si ripeterà la prova fino ad ottenere un esito positivo. La ripetizione delle prove non interromperà necessariamente lo svolgimento del collaudo, ma saranno valutate di volta in volta i tempi e le modalità di ripetizione al fine di rendere più veloci le operazioni di collaudo. Resta comunque inteso che il test fallito verrà ripetuto fino all’esito positivo. Per ogni prova eseguita si compilerà una scheda riportante: • • • • • tipo di test; esito del test; data; firma del fornitore; firma responsabile del committente. - 19 - Collaudi in fabbrica I collaudi in fabbrica si svolgeranno presso la sede del fornitore secondo il piano collaudi presentato in fase di progettazione esecutiva. Il fornitore comunicherà la data di inizio collaudi 7 giorni prima dell’inizio degli stessi; qualora il committente non ritenesse opportuno presenziare ai collaudi, il fornitore eseguirà tutte le prove con le modalità di seguito descritte, e fornirà al committente tutta la documentazione di collaudo riportata nel proseguo del seguente capitolo. Scopo dei collaudi in fabbrica è, oltre a verificare l’accettabilità del sistema, (sia quantitativa che funzionale), l’approntamento di un sistema che minimizzi la fase di test on site. Per tale motivo, il sistema sarà completamente installato nei laboratori del fornitore, in modo da consentire di verificare: • • l’intera catena di acquisizione di tutti i segnali. Questa dovrà essere testata a partire dal dato contenuto nel messaggio in acquisizione dalle periferiche fino alla verifica di tutte le funzionalità associate ai segnali, (visualizzazioni su sw di acquisizione sulla FIU); l’intera catena di tutti i comandi. Questa dovrà essere testata a partire dalla funzionalità che origina il comando (ad es. linea selezione comando a video) fino alla verifica della correttezza del dato contenuto nel messaggio che sarà spedito in periferia. Il collaudo avverrà in due fasi: • • la prima fase del collaudo in fabbrica comporterà la verifica della presenza di tutti i materiali scopo della fornitura; durante la seconda fase verranno simulate tutte le funzioni implementate. Si effettueranno quindi i seguenti test: • • • • • • prova di indirizzamento punti I/O; verifica livelli di diagnostica; prove di collegamento delle RTU; verifica dei “tag” di impianto; verifica delle gestione allarmi; verifica delle funzioni applicative. Chiuderà la fase di collaudi in fabbrica la revisione dei documenti di collaudo e la firma dei verbali di collaudo in fabbrica. Collaudi in campo Scopo dei collaudi in campo è quello di verificare l’accettabilità del sistema, sia quantitativa che funzionale. Dovranno essere effettuati i seguenti test: • verifica della corretta installazione; • verifica di funzionamento del sistema con alimentazione di impianto; • verifica delle comunicazioni con le stazioni remote; • verifica collegamento con altri sistemi. - 20 - Chiuderà la fase di collaudi “on-site” la revisione dei documenti di collaudo e la firma del verbale di collaudo provvisorio. Esercizio provvisorio Alla firma del verbale di collaudo si darà inizio al periodo di esercizio provvisorio del sistema in esercizio completo 24 ore su 24, il quale avrà una durata di almeno 4 mesi consecutivi. Se al termine dell’ultimo mese del periodo dell’esercizio provvisorio verranno raggiunti i minimi di disponibilità, sull’intero sistema si darà luogo al collaudo definitivo. Se i dati minimi di disponibilità non verranno raggiunti, il periodo di esercizio provvisorio verrà prolungato automaticamente di mese in mese, sino all’ottenimento di tali valori. Al termine dell’esercizio provvisorio così definito si darà luogo al collaudo definitivo. Collaudo e accettazione definitiva Al termine del periodo di esercizio provvisorio verrà firmato il verbale di collaudo e accettazione definitiva. A partire da tale data decorrerà la garanzia. GARANZIA Il fornitore dovrà garantire la mancanza di vizi intrinseci, la corrispondenza dei macchinari e delle apparecchiature al loro standard ed il loro buon funzionamento attraverso l’erogazione di un periodo di garanzia che avrà la durata di 24 mesi dalla data del verbale di accettazione del collaudo definitivo. La garanzia consiste nell’impegno di intervenire, per rimuovere gli eventuali vizi ed effettuare i necessari interventi, al fine di rendere i macchinari e le apparecchiature funzionanti, in un tempo massimo di reazione di 24 ore lavorative dalla chiamata. L’intervento in garanzia è totalmente gratuito ed è comprensivo sia delle ore di viaggio che delle relative spese di trasferta. La garanzia comprende: • interventi di manutenzione correttiva e materiali di consumo; • mano d’opera e ricambi; • consulenza telefonica hardware e software. La garanzia non comprende: • • gestione e/o conduzione delle apparecchiature o del sistema; materiali ed interventi di riparazione per guasti derivati da uso improprio ovvero non secondo le raccomandazioni del fornitore/produttore; • materiali ed interventi di riparazioni per guasti derivanti da eventi eccezionali di ogni natura (incendi, esplosioni, scassi, furti, fenomeni atmosferici, calamità naturali, ecc.). Il committente garantirà al fornitore: • tutti i permessi necessari per accedere ai luoghi di lavoro; - 21 - • • • • l’accertamento della presenza del guasto; la notifica al fornitore a mezzo telefono (o fax) dei disservizi delle apparecchiature; la comunicazione degli eventuali rischi specifici per i lavoratori, connessi con i siti nei quali il personale dovrà operare; la presenza di personale autorizzato a sottoscrivere i rapporti di intervento tecnico. UNITA’ DI INTERFACCIA FIU (FIELD INTERFACE UNIT) L’unita di interfaccia FIU ha la funzione di gestire le comunicazioni tra le stazioni di controllo remoto (R.T.U.) ed il computer del centro di Supervisione, con funzione di acquisizione e trasmissione dati da e per le RTU. Le caratteristiche tecniche dovranno essere analoghe a quelle indicate per le stazioni remote RTU. AVVIATORI AD INVERTER Gli avviatori ad inverter devono essere adatti al tipo di applicazione. Inseriti negli appositi armadi, protetti da sezionatore con maniglia e blocco, dovranno avere un adeguato grado di protezione e sufficiente ventilazione in funzione della potenza installata. Inoltre dovranno funzionare con riduzione di armoniche, per applicazioni con cavi molto lunghi (superiori a 400 ml) ed essere dotato di funzioni avanzate per il risparmio energetico. In particolare gli avviatori ad inverter dovranno avere le seguenti caratteristiche tecniche (equivalenti o superiori): • • • • • • • • • • • • • Controllo a 3 livelli (classe 400 V) Controllo vettoriale della corrente e V/F con o senza retroazione Controllo della coppia (anello aperto e chiuso) Funzionamento silenzioso Autotuning dinamico e statico Funzione di frenatura “High Slip Braking” Funzione per il risparmio di energia standard Tastiera con display LCD remotabile per il montaggio all’esterno dell’armadio di contenimento Scheda PLC Comunicazione RS-485 standard - Modbus Opzioni fieldbus: DeviceNet, PROFIBUS, CANOpen, LONworks, Ethernet Marchi CE, UL e cUL Software applicativi personalizzati Considerata la tipologia di progetto, finalizzato al risparmio energetico, è richiesta una particolare versatilità degli avviatori ad inverter al fine di potere realizzare le logiche ottimali di risparmio, quali: spegnimento ad una certa frequenza frequenza di salto allo start-up correlazione con due analogiche (regolazione frequenza e valore massimo) funzionamento con controllo da RTU e feedback diretto. - 22 - SPECIFICHE TECNICHE HARDWARE IDRAULICO Valvola a farfalla Valvola a farfalla tipo wafer. Caratteristiche tecniche: -corpo: ghisa sferoidale GGG-40 rivestito resine epossidiche -farfalla: ghisa sferoidale GGG-40 rivestito resine epossidiche -albero: acciaio inox AISI 304/316 -anello elastomero: in EPDM -guarnizione di tenuta asse: in nitrile (NBR) -diametro e pressione di esercizio: DN 32÷150, PN16; DN 200÷600, PN10. Attuatore elettrico per valvola a farfalla Caratteristiche tecniche: • accoppiamento alla valvola: dimensioni secondo ISO 5211 • bussola: bussola millerighe grezza per l’accoppiamento allo stelo della valvola, l’attuatore angolare può essere riposizionato sulla bussola ruotando 4 x 90° • irreversibilità: sì • tipo di servizio: servizio breve S2-15 min • angolo di rotazione: standard compreso fra 80° e 110°, regolabile fra il valore minimo ed il valore massimo. • gruppo interruttori di fine corsa: contatore ad ingranaggi meccanici per le posizioni di CHIUSURA/APERTURA • gruppo limitatori di coppia: gruppo limitatori di coppia tarabile nelle direzioni di APERTURA e CHIUSURA • tempo di manovra: regolabile con motori speciali 1-fase c.a. • indicatore di posizione: meccanico, con indicazione continua della posizione della valvola • resistenza anticondensa inserita nel compartimento interruttori: 5-20W, auto regolante • motori: monofase 220V da 0,115 KW o da 0,230 KW • classe di isolamento: F, tropicalizzata • protezione motore: termostati • collegamenti elettrici: collegamento interno del motore e delle unità di controllo alla morsettiera connettori di tipo spina/presa • comando manuale: comando manuale per le operazioni di taratura e di emergenza, il volantino non ruota durante il comando elettrico • temperatura ambiente: standard da –25°C a +80°C, opzionale da –40°C a +60°C • grado di protezione: IP67 secondo EN60529, stagno all’acqua ed alla polvere • protezione anticorrosiva: standard KN. Misuratore di portata Misuratore di portata ad induzione magnetica flangiato completo di convertitore elettronico per misuratore di portata ad induzione magnetica a microprocessore a bordo e lettore digitale da quadro a barra DIN. Dati tecnici misuratore di portata: - 23 - diametro nominale: da DN15 a DN2000 connessioni: flange pressione nominale: max 100 bar rivestimento interno: neoprene elettrodi di misura: AISI 316 Ti temperatura ambiente: -40 ÷ 180°C involucro esterno: IP67/68 Dati tecnici convertitore elettronico a microprocessore uscita in corrente -corrente: 0-20 mA o 4-20 mA -carico pilotabile: < 800 Ω -costante di tempo: 0.1-30 s regolabili uscita digitale -frequenza: 0-10 kHz, 50% ciclo utile -costante di tempo 0.1-30 s regolabili -attiva: 24 Vcc, 30 mA, resistenza di carico compresa tra 1 KΩ e 10 KΩ,protetta contro i corto circuiti -passiva: 3-30 Vcc, max 110 mA, resistenza di carico compresa tra 200 Ω e 10 KΩ relay -contatto in scambio -carico pilotabile: 42 Vca / 2A, 24Vcc / 1A ingresso digitale -11-30 Vcc;Rj=4.4 kΩ -tempo di attivazione: 50 ms -corrente: I (11 Vcc)=2.5 mA; I (30 Vcc)=7A funzioni -portata istantanea, 2 totalizzatori, taglio bassa portata, taglio tubo vuoto, direzione del flusso, errore, tempo di lavoro, flusso uni/bidirezionale, valori limite, uscita a impulsi, uscita per il controllo di unità pulizia elettrodi e dosaggio isolamento galvanico -tutti gli ingressi e le uscite sono galvanicamente isolati taglio -bassa portata: 0-9.9% della massima portata -tubo vuoto: indicazione di tubo vuoto totalizzatore -2 contatori a 8 digit per flussometro, inverso, netto display -alfanumerico retroilluminato, 3 righe a 20 caratteri cadauno per indicare portata, totalizzazioni, valori di taratura e condizioni di errore. Portata inversa indicata con segno meno. -costante di tempo: stessa costante dell’uscita in corrente impedenza ingresso elettrodi > 1x1014 Ω temperatura ambiente -20°C +50°C in misura -40°C +70°C in stoccaggio compatto -materiale esterno: poliammide rinforzato con fibra di vetro - 24 - -grado di protezione: IP67 secondo IEC 529 e DIN 40050 (1 metro di colonna d’acqua al minuto) -carico meccanico: 18-1000 Hz Random, 3.17 G rms, in tutte le direzioni secondo IEC 68-236 caratteristiche EMC -emissione: EN 50081-1 (industria leggera) -immunità: EN 50082-2 (industria) alimentazione e consumo elettrico -115-230 Vca +10%→-15%, 50-60 Hz, max 9 VA -11-30 Vcc o 11-24 Vca, max 11W Misuratore di livello Trasduttore di pressione, con sensore piezometrico, corpo in acciaio inox. Caratteristiche tecniche: -uscita 4÷20 mA tecnica 2 fili (max 25 mA) -precisione di taratura <0,5% FS -linearità <0,25% FS -isteresi e ripetibilità <0,1% FS -deriva termica di zero <0,25% FS/10°C (-10÷80°C) deriva termica di campo <0,2% FS/10°C (-10÷80°C) alimentazione 12÷30 Vcc carico 600 Ohm a 24Vcc di alimentazione stabilità a lungo termine <0,3% FS per anno isolamento: > 5 Gohm a 250V temperatura di processo: nominale -10÷80°C vibrazioni: shift di zero <0,3% FS (IEC 68-2-6) umidità relativa <98% RH Grado di protezione IP68 con cavo. Misuratore di pressione Trasduttore di pressione, con sensore piezometrico, corpo in acciaio inox. Caratteristiche tecniche: -uscita 4÷20 mA tecnica 2 fili (max 25 mA) -precisione di taratura <0,5% FS -linearità <0,25% FS -isteresi e ripetibilità <0,1% FS -deriva termica di zero <0,25% FS/10°C (-10÷80°C) deriva termica di campo <0,2% FS/10°C (-10÷80°C) alimentazione 12÷30 Vcc carico 600 Ohm a 24Vcc di alimentazione stabilità a lungo termine <0,3% FS per anno isolamento: > 5 Gohm a 250V temperatura di processo: nominale -10÷80°C vibrazioni: shift di zero <0,3% FS (IEC 68-2-6) umidità relativa <98% RH Grado di protezione IP65 con connettore - 25 - Giunto di smontaggio Giunto di smontaggio a soffietto metallico in acciaio inox da montare a ridosso di apparecchiature idrauliche dotate di flange al fine di agevolare l’operazione di montaggio e smontaggio per la manutenzione, DN100÷2000, PN6÷25. - 26 - Glossario e acronimi Apparato centrale Apparato periferico Automazione Campo CPU LAN Monitoraggio e supervisione PLC Posto centrale Posto periferico RTU Supporti di trasmissione SCADA Telecontrollo E’ l’elemento del telecontrollo che effettua l’analisi dei dati provenienti dal campo tramite gli apparati periferici e converte i dati stessi in forma interpretabile dall’operatore tramite quadri sinottici, stampe o visualizzazione a video. Tramite mouse e/o tastiera è in grado di recepire le impostazioni che l’operatore vuole effettuare sul campo e trasmettere quindi agli apparati periferici i comandi corrispondenti. Svolge funzioni d’automazione e d’archiviazione dei dati presentati. E’ l’elemento del telecontrollo che si interfaccia al campo e che effettua sia l’acquisizione sia i comandi e la regolazione. Sintetizza i dati di acquisizione trasmettendoli all’apparato centrale mediante i supporti di trasmissione; realizza i comandi, e quindi la regolazione, esplicitando i segnali sintetici che giungono dall’apparato centrale. Se dota-to di funzioni d’automazione locale l’appara-to periferico può intervenire diretta-mente verso il campo tramite algoritmi predefiniti con l’invio di comandi e regolazioni. Consente di spostare il punto di lavoro di determinati organi secondo precisi e predefiniti algoritmi. Può essere attivata sia negli apparati periferici sia nell’apparato centrale. E’ l’insieme degli organi dell’impianto che viene controllato; sono normalmente inclusi i sensori, i trasduttori e gli attuatori. Central Processing Unit: unità centrale di elaborazione presente in ogni apparato con intelligenza propria (locale o periferico). Local Area Network:rete di comunicazione ad elevata velocità per l’interconnessione degli apparati siti nel posto centrale. E’ una delle funzioni di telecontrollo in quanto permette all’operatore di disporre di tutti i dati di misura provenienti dal campo, senza poter però intervenire sulla regolazione (assenza di telecomando). Programmable Logic Controller:unità elettronica periferica, abitualmente di elevata standardizzazione, munita di intelligenza locale, in grado di svolgere funzioni di calcolo ed elaborazione. E’ il luogo dove operas l’operatore ed include una serie di apparati e strutture che permettono di rendere il suo compito efficace. E’ il sito in cui sono ubicati gli apparati centrali. E’ il luogo che include sia il campo sia l’apparato periferico di telecontrollo. Remote Terminal Unit: unità elettronica periferica munita di intelligenza locale, in grado di svolgere funzioni di calcolo ed elaborazione, tipicamente orientata all’applicazione e strutturata per rispondere ad esigenze di sicurezza (affidabilità) e di installazione anche gravose (ambientali, elettromagnetiche e di comunicazione). Sono tutti i mezzi che consentono di effettuare una trasmissione di informazioni tra due posti distanti, in particolare tra gli apparati periferici e l’apparato centrale. Supervisory Control And Data Acquisition: sistema HW e SW che costituisce nel suo insieme un sistema di telecontrollo. Funzione di monitoraggio e di regolazione (teleoperazioni), realizzata tramite un insieme geograficamente distribuito di apparati, consente all’operatore del posto centrale di essere informato a distanza dello stato delle apparecchiature facenti parte di un impianto complesso e di operare modificandone gli stati. Può essere integrato da funzioni di automazione. - 27 -