Aktuální vydání

celé číslo

11

2018

SPS IPC Drives 2018

Elektrické, hydraulické a pneumatické pohony

celé číslo

Český DCS od firmy ZAT řídí chod podzemního zásobníku plynu Štramberk

Distribuované řídicí systémy (DCS) se používají k řízení procesní výroby nebo v energetice. Protože jsou poměrně složité, není mnoho firem, které je nabízejí. Vesměs jde o giganty jako ABB nebo Siemens. Česká republika má mezi dodavateli DCS také několik zástupců. Společnost ZAT vlastní DCS už několik let implementuje v jaderných elektrárnách. V poslední době se uplatňují také v tepelné či vodní energetice a plynárenství. 

Systém SandRA českého výrobce ZAT řídí chod např. Elektráren Opatovice, téměř ze sta procent Jadernou elektrárnu Dukovany, v současné době se instaluje ve vodní elektrárně Lipno I. Téměř rok běží v podzemním zásobníku plynu (PZP) ve Štramberku, kde byl tento systém implementován v technicky náročné dvojité redundanci na úrovni procesorů. Ta zajišťuje především spolehlivost chodu podzemního zásobníku. Řídicí systém SandRA jistí chod procesorů, síťové komunikace a napájení. V praxi to znamená, že může nastat porucha procesoru na jakékoliv ze tří stanic PLC, zároveň se může porouchat napájecí zdroj či přerušit jedna z komunikačních cest, ať už poruchou switche, nebo přerušením optické sítě, a zásobník i v těchto případech poběží na 100 % – operátor poruchu zaznamená pouze upozorněním, že je třeba ji odstranit. Další výhodou, která plyne z redundance na úrovni procesorů, je možnost provádět úpravy řídicího systému bez nutnosti jeho odstavení.  

High-tech technika z dílny českých vývojářů

Řídicí systém PZP Štramberk je postavený na platformě SandRA Z200 (jde o zkratku Safe and Reliable Automation), která je navržena pro řízení technologických celků v nejnáročnějších podmínkách s velkým důrazem na spolehlivost. Operátorskou část zajišťuje vizualizační systém InTouch od Wonderware, který je do celého systému plně integrován. Jádrem DSC je projektová databáze Pertinax, díky níž je možné do systému libovolně zasáhnout z jednoho místa (inženýrské stanice) a odtud změnu distribuovat do celého systému.

„Na PZP Štramberk pokračují práce i v letošním roce. Postupně modernizujeme řídicí systémy jednotlivých sond a začleňujeme je do DCS. Používáme k tomu řídicí jednotky SandRA Z210. Celkem jde o 57 sond, kompletní obměna bude realizována do konce roku 2017,“ upřesňuje Václav Janoch, ředitel divize Smart Systems. 

Největší projekt ZAT s řídicím systémem v redundantním provedení

Objem zakázky činil bezmála šest milionů korun. Pro ZAT byl projekt významný především z pohledu největší implementace systému SandRA Z200 v redundantním provedení. „Řídicí systém jsme přizpůsobovali zákazníkovi na míru v průběhu realizace projektu. Úzce jsme spolupracovali s naším vývojovým oddělením při úpravách projektové databáze Pertinax či firmwaru, které v průběhu oživování řídicího systému bylo nutné přizpůsobit aktuálním potřebám,“ doplňuje Lukáš Pinta, vedoucí skupiny Plynárenství ZAT. 

Spolupráce se skupinou innogy

Společnost innogy Gas Storage je největší provozovatel zásobníků plynu v ČR a vlastník PZP Štramberk. Řídicí systém ZAT byl v PZP Štramberk zprovozněn již v 90. letech minulého století, ještě za firmy Trans­gas (později RWE Transgas). Přibližně před třemi lety se koncern innogy rozhodl modernizovat řízení všech svých šesti zásobníků plynu v České republice. Jako první byl vybrán PZP Štramberk, jehož dosavadní DCS byl na konci životního cyklu. „Firma nás požádala o zpracování informativní nabídky na DCS od tří světových výrobců, firem ABB, Siemens a Emerson Process Management. V nabídce jsme jako čtvrté řešení uvedli náš řídicí systém SandRA. A to je zaujalo. Nový řídicí systém jsme navíc instalovali za plného provozu, tedy bez zbytečných finančních ztrát způsobených odstávkou,“ doplňuje Lukáš Pinta. 

Projekty pro plynárenství

V oblasti plynárenství nachází řídicí systém SandRA největší uplatnění v předávacích a regulačních stanicích plynu. Vzhledem k tomu, že plynárenská soustava je již vybudovaná a rozšiřována je zřídka, jde většinou o rekonstrukce již existujících systémů. V předávacích stanicích s velkým průtokem plynu ZAT používá systém SandRA Z200. V loňském roce jej příbramští inženýři zprovoznili v předávacích stanicích Měcholupy a Velké Němčice. V obou případech byla konečným zákazníkem společnost Net4Gas.

V menších předávacích a regulačních stanicích firma používá systém SandRA Z210. Tyto malé kompaktní stanice uvedla na trh v roce 2015 a ihned si získaly mnoho zákazníků. Loni je firma dodala do přibližně dvaceti předávacích a regulačních stanic. Koncovými zákazníky byly u předávacích stanic opět Net4Gas a v případě regulačních stanic GridServices (dříve RWE Distribuční služby).

Celkem bylo v telemetrických stanicích pro firmu Net4Gas instalováno ve 114 lokalitách téměř 150 PLC, z toho dvě Z200 a 33 Z210. Modernizováno je tedy zatím 20 %. Firma GridServices používá systémy ZAT v 34 stanicích, z toho přibližně třetina byla modernizována na Z210.

Pro Net4Gas firma ZAT v současné době realizuje další zakázku, a to dodávku telemetrického rozváděče do trasového uzávěru Jenišovice. Vzhledem k chybějícímu zdroji elektrické energie jsou součástí instalace také dva solární panely se 70kg lithiovou baterií. Řídicí systém tak bude napájen pouze solární energií. 

Novinky ve vývoji a kybernetické bezpečnosti

Řídicí systém SandRA je podle potřeb zákazníků neustále vylepšován. ZAT ročně investuje do jeho vývoje 40 milionů korun. Mezi významnější inovace patří např. webový server, který bude využit k místnímu dohledu nad řídicími stanicemi na sondách PZP Štramberk. Od poloviny letošního roku řídicí systém SandRA také podporuje šifrovanou komunikaci pomocí OpenVPN, která posiluje kybernetickou bezpečnost v sítích Ethernet. Ta bude do konce roku použita v minimálně pěti stanicích u zákazníka GridServices. Systém rovněž nově podporuje komunikační protokoly Powerlink a Profibus. Oba budou implementovány v roce 2018 v ostrém provozu. Novinky ve vývoji řídicího systému firma představuje každým rokem v lednu na svém zákaznickém dnu. Nadcházející patnáctý ročník se koná 25. ledna 2018 v Příbrami pod názvem Inovace a kvalita. Podle Iva Tichého, člena představenstva ZAT, a. s., jsou zváni nejenom spolupracující firmy a partneři, ale i všichni zájemci o novinky ve vývoji řídicích systémů a jejich fandové (www.zat.cz). 

Denisa Ranochová, ZAT, a. s.

Obr. 1. Řídicí systém SandRA Z210 je vhodný pro řízení výměníkových stanic, malé vodní elektrárny, monitorování a řízení produktovodů, regulační a předávací stanice v plynárenství, zásobníky plynu, čističky odpadních vod a další provozy


Obr. 2. Podzemní zásobník plynu Štramberk


Technický popis projektu modernizace řídicího systému PZP Štramberk (innogy GS)

  • redundantní architektura,
  • řídicí stanice: tři Z200 (šest procesorů), 96 analogových vstupů (HART), 32 digitálních výstupů, 32 digitálních vstupů,
  • rozšiřující moduly I/O: deset modulů X20 od B&R (96 analogových vstupů, čtyři analogové výstupy, 216 digitálních vstupů, 96 digitálních výstupů),
  • 57 sond (komunikace prostřednictvím radiomodemu Racom) – více než 1 100 vstupních signálů, téměř 800 výstupních,
  • celkem 20 000 proměnných (projektová databáze Pertinax),
  • tři operátorské stanice (InTouch),
  • jedna inženýrská stanice.