Uno dei recenti progetti curati da Panasonic Electric Works in ambito di telecontrollo riguarda il consorzio di bonifica Tevere-Nera, a Terni.
Il consorzio garantisce l'irrigazione dei terreni di un'area che si estende fino al Viterbese.
L'impianto in oggetto si compone di una stazione di pompaggio, idraulicamente alimentata da una derivazione della condotta della centrale idroelettrica di Baschi, alimentata, a sua volta, dall'invaso della diga di Corbara. L'acqua viene, quindi, pompata all'interno di un bacino della capacità di 30.000 m3, posto a circa 4 km di distanza dalla stazione di pompaggio.
Il consorzio garantisce l'irrigazione dei terreni di un'area che si estende fino al Viterbese.
L'impianto in oggetto si compone di una stazione di pompaggio, idraulicamente alimentata da una derivazione della condotta della centrale idroelettrica di Baschi, alimentata, a sua volta, dall'invaso della diga di Corbara. L'acqua viene, quindi, pompata all'interno di un bacino della capacità di 30.000 m3, posto a circa 4 km di distanza dalla stazione di pompaggio.
In passato il processo di riempimento del bacino era gestito manualmente, con notevoli perdite di tempo e aggravio di costi.
Nella postazione del bacino è stato installato un plc Panasonic della serie FP0R, collegato a quattro sensori di livello e, tramite presa seriale, a un radio modem Ere in banda Vhf, tramite il quale i dati sono trasmessi alla stazione di pompaggio posta a oltre 4 km.
Tutti i dispositivi di automazione a servizio del bacino sono alimentati da un pannello fotovoltaico e da batterie, una soluzione che, grazie anche al basso consumo energetico del sistema, ha evitato l'allaccio alla rete elettrica, garantendo il funzionamento anche per assenze prolungate di luce solare.
Nella stazione di pompaggio sono stati installati, invece, un plc Panasonic della serie Fpx con numerose espansioni (digitali, analogiche e di comunicazione dati), insieme a un altro radio modem Ere in banda Vhf, per garantire lo scambio dati con il bacino, e un modem Gsm tramite il quale sono inviati i vari sms, di guasto e dei vari stati di funzionamento dell'impianto.
Nella postazione del bacino è stato installato un plc Panasonic della serie FP0R, collegato a quattro sensori di livello e, tramite presa seriale, a un radio modem Ere in banda Vhf, tramite il quale i dati sono trasmessi alla stazione di pompaggio posta a oltre 4 km.
Tutti i dispositivi di automazione a servizio del bacino sono alimentati da un pannello fotovoltaico e da batterie, una soluzione che, grazie anche al basso consumo energetico del sistema, ha evitato l'allaccio alla rete elettrica, garantendo il funzionamento anche per assenze prolungate di luce solare.
Nella stazione di pompaggio sono stati installati, invece, un plc Panasonic della serie Fpx con numerose espansioni (digitali, analogiche e di comunicazione dati), insieme a un altro radio modem Ere in banda Vhf, per garantire lo scambio dati con il bacino, e un modem Gsm tramite il quale sono inviati i vari sms, di guasto e dei vari stati di funzionamento dell'impianto.
L'avvio della pompa di alimentazione, della potenza di 175 kW elettrici, avviene non appena il plc riceve il segnale di basso livello della vasca. La procedura è, tuttavia, date le dimensioni idrauliche dell'impianto (portata di circa 900 m3/ora), lunga e complessa.
Il plc provvede, inizialmente, alla chiusura della valvola motorizzata posta a valle della pompa, apre il circuito di riempimento del tratto di condotta interessato e controlla, tramite un sensore di pressione, lo stato di riempimento con un'analisi del trend della pressione.
Una volta concluso con successo il processo di riempimento della condotta, si apre la valvola motorizzata principale, posta a monte della pompa.
Il plc provvede, inizialmente, alla chiusura della valvola motorizzata posta a valle della pompa, apre il circuito di riempimento del tratto di condotta interessato e controlla, tramite un sensore di pressione, lo stato di riempimento con un'analisi del trend della pressione.
Una volta concluso con successo il processo di riempimento della condotta, si apre la valvola motorizzata principale, posta a monte della pompa.
In seguito si apre la valvola della pompa e si avvia il controllo delle casse d'aria.
Queste, due sulla condotta di aspirazione e due su quella di mandata della pompa, consentono l'assorbimento di eventuali variazioni improvvise di pressione (quali i colpi di ariete). Per il corretto funzionamento di ciascuna cassa occorre che un volume di almeno la metà della stessa sia pieno di aria.
Solo dopo un determinato intervallo temporale di sicurezza, volto a garantire un'efficace stabilizzazione dei flussi e delle pressioni all'interno del condotto interessato e, soprattutto, dopo un ulteriore tempo in cui il livello di aria nelle casse risulta, tramite il segnale inviato al plc dai sensori di livello, sufficientemente stabile, un inverter avvia la pompa.
Solo dopo un determinato intervallo temporale di sicurezza, volto a garantire un'efficace stabilizzazione dei flussi e delle pressioni all'interno del condotto interessato e, soprattutto, dopo un ulteriore tempo in cui il livello di aria nelle casse risulta, tramite il segnale inviato al plc dai sensori di livello, sufficientemente stabile, un inverter avvia la pompa.
Durante il funzionamento della pompa il plc monitora costantemente diversi parametri: la pressione, paragonandola con quella statica, il regolare funzionamento dei compressori a servizio delle casse di aria, il flusso di acqua tramite misuratore di portata e le condizioni operative dell'inverter (tra i quali temperatura, corrente motore e tensione). Solo se tutti i parametri risultano normali si mantiene in esercizio la pompa fino al raggiungimento del riempimento del bacino.
Tutto passa dal plc
Durante la procedura di riempimento il plc della stazione interroga con frequenza superiore il plc del Bacino, richiedendo costantemente un aggiornamento dei livelli; qualora la comunicazione dovesse venire a mancare, la frequenza d'interrogazione è ulteriormente aumentata, sino a ristabilire un contatto con la stazione remota. Solo nel caso in cui ciò non avvenisse, dopo un prestabilito numero di tentativi, la pompa è prontamente arrestata dal plc della stazione pompe.
Una libreria creata ad hoc consente di verificare l'efficienza dei quattro galleggianti del bacino; in condizioni normali, infatti, sono solo due i galleggianti che governano il sistema, uno di basso livello per avviare la pompa e uno di livello pieno per arrestarla.
Gli altri due galleggianti, posti uno al di sopra di quello del riempimento (Troppo Pieno) e l'altro al di sotto di quello di basso livello (Livello Vuoto), sono utilizzati dal plc, sia per verificare il corretto funzionamento di tutti i galleggianti (viene verificata la corretta sequenza dei livelli), sia per garantire un funzionamento in totale sicurezza del sistema (nel caso in cui il livello di pieno non dovesse funzionare la pompa verrà arrestata dal troppo pieno).
Grazie al sistema di automazione il Consorzio di bonifica Tevere-Nera è ora in grado di assicurare, con continuità, la preziosa risorsa idrica a tutte le attività agricole della zona, contenendo sensibilmente, al tempo stesso, i costi di esercizio dell'impianto irriguo e ricevendo anche in tempo reale, lo stato di funzionamento ed eventuali guasti dell'intero impianto.
Una libreria creata ad hoc consente di verificare l'efficienza dei quattro galleggianti del bacino; in condizioni normali, infatti, sono solo due i galleggianti che governano il sistema, uno di basso livello per avviare la pompa e uno di livello pieno per arrestarla.
Gli altri due galleggianti, posti uno al di sopra di quello del riempimento (Troppo Pieno) e l'altro al di sotto di quello di basso livello (Livello Vuoto), sono utilizzati dal plc, sia per verificare il corretto funzionamento di tutti i galleggianti (viene verificata la corretta sequenza dei livelli), sia per garantire un funzionamento in totale sicurezza del sistema (nel caso in cui il livello di pieno non dovesse funzionare la pompa verrà arrestata dal troppo pieno).
Grazie al sistema di automazione il Consorzio di bonifica Tevere-Nera è ora in grado di assicurare, con continuità, la preziosa risorsa idrica a tutte le attività agricole della zona, contenendo sensibilmente, al tempo stesso, i costi di esercizio dell'impianto irriguo e ricevendo anche in tempo reale, lo stato di funzionamento ed eventuali guasti dell'intero impianto.
Il lavoro di progettazione e sviluppo del software di automazione è stato svolto da Maulini, da diversi anni attiva nel settore dell'automazione e termoregolazione degli impianti, mentre Vivilux, già manutentrice dell'impianto, ha curato l'installazione elettrica
