AS_07_2020

CONTROLLO tecnica Ottobre 2020 Automazione e Strumentazione 90 deve garantire al fine di evitare una pressione troppo elevata sulla mandata della stazione stessa. Per minimizzare i costi di manutenzione delle pompe, il gestore della rete idrica ha for- nito ulteriori specifiche riguardanti i tempi di funzionamento e di spegnimento per ogni pompa di ogni stazione di pompag- gio (vedere υ tabella 2 ). Tutte le precedenti specifiche, insieme ad aggiunte dai tecnici Alperia Bartucci, quali ad esempio il tempo minimo di attesa tra due accensioni consecutive, per smussare i flussi d’acqua in transito sulle condotte e nei serbatoi, sono diventate funzio- nalità dell’ algoritmo implementato nel Sistema APC operante attraverso i seguenti step iterativi: - Acquisizione in tempo reale di tutte le misure relative alle stazioni di pompaggio (livelli, pressioni, portate, stato di funzionamento di ogni pompa); - Signal check di ogni segnale acquisito per evidenziare eventuali malfunzionamenti nelle misure; - Aggiornamento dei contatori temporali sullo stato di accen- sione/spegnimento di ogni pompa; - Scelta, attraverso un modulo decisionale, della/e pompa/e che deve essere accesa/spenta sulla base delle specifiche riassunte nelle υ tabelle 1 e 2 . Minimizzazione della pressione di rete Come anticipato precedentemente, la regolazione della pres- sione principale della rete è espletata attraverso la valvola PRV posta in uscita dal serbatoio principale (associato alla stazione di pompaggio SP1). Da quanto detto sopra si evince che la minimizzazione delle pressioni della rete consente di perseguire un obiettivo di effi- cientamento energetico . Per traguardare questo obiettivo, la scelta progettuale è stata quella in inserire all’interno del Sistema APC un modulo di controllo predittivo basato su un modello (MPC - Model Based Predictive Control) in grado di indentificare le correlazioni tra tutte le grandezze interessate. Lo scopo dell’algoritmo di con- trollo è quello di minimizzare le pressioni della rete nei nodi critici non oltrepassando il valore minimo impostabile dall’o- peratore in tempo reale. Tutte le variabili e i vincoli impostabili sono riassunti in un’interfaccia grafica disponibile all’operatore (vedere υ figura 3 ). Risultati reali Il Sistema APC è stato progettato per fornire al gestore idrico uno strumento in grado di regolare automatica- mente le due aree di interesse principali: le stazioni di pompaggio e le pressioni della rete. Per agevolare l’uti- lizzo da parte del gestore, come mostrato nelle figure pre- cedenti, Alperia Bartucci ha corredato il Sistema APC con un HMI (Human-Machine Interface) molto ricco e intui- tivo in cui sono rappresentate tutte le informazioni rilevanti con le quali l’operatore di sala controllo può interfacciarsi. Ottimizzazione della stazione di pompaggio 1 Nelle immagini seguenti (a partire dalla υ figura 4 ) viene presentata una tipica azione di control- lo coordinato realizzata dal Sistema APC. La stazione di pompaggio (SP3) è incaricata di ri- empire il livello di un serbatoio sopperendo ai continui prelievi che vengono fatti dalla rete. Il riempimento viene fatto alternando conti- nuamente le 3 pompe disponibili in questa sta- Figura 3 - Interfaccia grafica relativa al modulo MPC Tabella 2 - Specifiche sui tempi di funzionamento/spegnimento delle pompe Stazione di pompaggio Minimo tempo di spegnimento [min] Minimo tempo di funzionamento una volta accesa [min] Massimo tempo di funzionamento una volta accesa [min] SP1 720 120 10080 SP2 10 10 1440 SP3 10 10 1440