Pluggbare tidsmoduler i naturovervåking

Ved overvåking av målesensorer for gjenkjenning og tidlig varsling mot naturfarer kreves det spesielle egenskaper med hensyn til sviktsikkerhet og pålitelighet. Tilhørende automatiseringsskap er som regel plassert på vanskelig tilgjengelige områder med ekstreme værforhold. Og det slutter ikke der, for energiforsyningen er ofte egenprodusert. Geopraevent AG bruker derfor pluggbare tidsmoduler i produktserien Rifline Complete fra Phoenix Contact.

Releer betraktes som universelle og robuste enheter, og de har vist sin berettigelse i industrien mange millioner ganger. Som et resultat av digitaliseringen blir disse avgjørende grensesnittene mellom kontrollere og systemer ofte ansett som mindre viktige. De virker heller ikke særlig innovative. Det er likevel viktig å huske at releer utfører helt essensielle oppgaver, som å tilpasse signaler og isolere dem galvanisk og splitte dem. Ofte brukes det også forskjellige tidssignaler som kan implementeres med releer. I tillegg til stand-alone multifunksjonelle tidsreleer tilbyr Phoenix Contact en pluggbar tidsmodul i produktserien Rifline Complete som kan brukes for å forvandle en vanlig RIF-1 koblingsrelemodul til et tidsrelé på få sekunder, og det helt uten verktøy. Ved å bruke en tidsmodul sikres nøkkelfunksjoner i målesystemenes automatiseringsskap redundant, slik at man kan være sikker på at sensorene og måleteknologien fungerer slik de skal. Av denne grunn valgte de ansvarlige hos Geopraevent AG i Zürich nettopp de pluggbare tidsmodulene.

Automatiske alarmer ved naturfarer

Geopraevent AG, som ble grunnlagt i fellesskap av Lorenz Meier og Geotest AG i 2013, har siden 1. januar 2020 vært en del av Hexagon AB. Dette svenske konsernet for måleteknikk og programvare er en global markedsleder på området sensorer, programvare og autonome løsninger. I denne konteksten utvikler, installerer og drifter Geopraevent høykvalitets alarm- og varslingssystemer for naturfarer. Det omfatter steinsprang, jordskred, tsunamier, oversvømmelser, is- og snølaviner samt bresjøer, som kan utgjøre en risiko for transportpunkter og bebodde områder eller populære turistområder. I slike omgivelser benyttes som oftest elektroniske overvåkingssystemer i tillegg til eller i stedet for strukturelle tiltak – ofte til lavere kostnader og med færre inngrep i naturen. Elektroniske løsninger er også raske å installere, fleksible i bruk og kan tilpasses nye krav til enhver tid. Geopraevent fokuserer her på kundetilpassede løsninger. Bedriften utvikler og tilpasser tilsvarende maskinvare og programvare selv for å sørge for at prosjekter kan implementeres raskt og spesifikt for den enkelte lokaliseringen.

Siden 2013 har bedriften implementert 250 prosjekter. For tiden drifter overvåkingsspesialisten over 150 aktive målesystemer, mange av dem i de høye Alpene. Systemene er kontinuerlig tilkoblet bedriftens egne servere, som kontrollerer at alt fungerer slik det skal og som gjør måledata tilgjengelig i en online dataportal. Sensorene kan registrere forskjellige typer naturfarer. Dataene analyseres via algoritmer, som deretter visualiserer dem på portalen. Ved hendelser trigges alarmen automatisk. Berørte personer informeres, og veiene og jernbanelinjene sperres i løpet av sekunder.

Redundant beskyttelse av essensielle funksjoner

For at overvåkingssystemene skal fungere feilfritt, er det enkelte utfordringer som først må løses. En slik utfordring er selve kommunikasjonen mellom overvåkingssystemet og serverne. På grunn av de harde, utilgjengelige bruksområdene er systemene i mange tilfeller bare tilgjengelige via mobilradiorutere. Alarmer trigges alltid på stedet, og da via kommunikasjonskanaler som er konstruert spesielt for formålet. Hvis det oppstår feil eller svikt i forbindelsen når ruteren er i drift, er det ofte ikke mulig å gjenopprette korrekt funksjon i enheten via tilbakestilling. Hvis ruteren må tilbakestilles til sin utgangsposisjon, oppdages dette av en småkontroller som deaktiverer ruterens forsyningsspenning.

Hvis småkontrolleren ikke klarer å tilbakestille ruteren, kobler en tidsmodul som er plugget på en RIF-1-koblingsrelemodul spenningen parallelt ut. Denne metoden implementerer redundans, som kan tilbakestille ruteren på to forskjellige måter. Som nevnt tidligere, forvandler den multifunksjonelle, pluggbare tidsmodulen relemodulen til et tidsrelé. Tidsmodulen kan plugges på relesoklene i variantene RIF-1 til RIF-4. Via en DIP kan brukeren velge mellom tre tidsfunksjoner (med innkoblingsforsinket, innkoblingsstyrende, pulsgenerator) og fire tidsområder. Tidsmessig fininnstilling foretas via et potensiometer. Releene kan driftes med inngangsspenning på henholdsvis 12 eller 24 V AC/DC.

Enkel utvidelse med pluggbare moduler

Det å varme opp automatiseringsskap , som er nødvendig som følge av ekstreme temperaturer, er en ytterligere, viktig oppgave der tidsmodulen tas i bruk. Også her reguleres varmedriften av en kontroller. Koblingen av intervallene AV/PÅ holder temperaturen i automatiseringsskapet på et konstant nivå. Hvis kontrolleren ikke kan deaktivere varmen som følge av en feil, overtar RIF-1-koblingsreleet, som er parallellkoblet med en integrert tidsmodul, denne funksjonen, og beskytter slik systemet mot overoppheting og tilhørende feilfunksjon. Dermed bortfaller omfattende og tidkrevende vedlikeholdsoppgaver, og overvåkingssystemet fungerer feilfritt.

De ovennevnte relemodulene har selvsagt alle de vanlige, typiske egenskapene i produktserien Rifline. Eksempelvis finnes de med både den velkjente skrutilkoblingen og med push-in-hurtigkoblingsteknikken. Push-in-teknologien tilrettelegger for massive og fleksible ledere med endehylse – og det allerede fra et tilkoblingstverrsnitt på 0,14 kvadratmillimeter. Videre bidrar det pluggbare brosystemet til å redusere kostnader. Sammenlignet med vanlige trådlasker reduseres kablingsarbeidet betraktelig, og tilrettelegger slik for enkel og effektiv potensialfordeling. Med de pluggbare modulene kan de forskjellige systemene utvides både raskt og problemfritt, for eksempel i form av en tidsfunksjon. En beskyttelseskobling kan også implementeres.

Oppsummering

Aspektene ovenfor gjorde at de ansvarlige hos Geopraevent AG valgte å benytte produktserien Rifline Complete i sine overvåkingssystemer. Rifline Complete brukes også i mange andre industrielle applikasjoner.

Komplett løsning for automatiseringsskapet

Produktserien Rifline Complete er en del av Complete line. Dette er et innbyrdes tilpasset, teknologisk ledende system med maskin- og programvareprodukter, rådgivningstjenester og systemløsninger for å optimalisere prosessene innen bygging av automatiseringsskap. Complete line-porteføljen omfatter blant annet kontrollere og I/O-systemer, strømforsyninger og automatsikringer, rekkeklemmer og fordelerblokker, relemoduler og motorstartere, skilleforsterkere, funksjonell sikkerhetsteknikk, overspenningsbeskyttelse og kraftige pluggforbindere.