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SETTEMBRE 2012
FIELDBUS & NETWORKS
47
Fieldbus & Networks
P
er semplifi care il funzionamento di una
micro-centrale elettrica la società Beba
Energie di Hemmingstedt, in Germania,
ha sviluppato un sistema di monitorag-
gio basato su prodotti Wago. Creare
fonti energetiche rigenerative utili: questo fa Beba
Energie, che per i propri clienti progetta e costru-
isce pannelli fotovoltaici piccoli e grandi, pannelli
termici solari e sistemi di energia eolica.
Per un progetto fotovoltaico in Nordermeldorf,
completato alla fi ne dello scorso anno, Beba ha
utilizzato un nuovo concetto di controllo per la stazione di monitorag-
gio. Il progetto si basava sulla tesi di laurea di Steffen Beling, ingegnere
progettista per i sistemi fotovoltaici di Beba. Controllori e accoppiatori
Ethernet raccolgono dati e valori di misura e li trasmettono al pannello
centrale di controllo, dove vengono valutati e visualizzati.
Automazione sperimentata sul campo
Per semplifi care il funzionamento di un impianto fotovoltaico il quasi-
dottore Beling cercava un sistema di automazione appropriato. Fu allora
che conobbe Stephan Rothermel, responsabile delle vendite di Wago,
che lo introdusse a Wago-I/O-System. Il sistema convinse Beba, dato
che è indipendente dal bus di campo in uso e può essere ampliato
progetto per progetto utilizzando moduli I/O. “La natura modulare del
sistema offre la fl essibilità richiesta per realizzare molteplici progetti,
ma anche la possibilità di fare modifi che sugli stessi” conferma Beling.
Inizialmente Beba ha utilizzato i prodotti Wago per la sperimentazione
sul campo. Così ha potuto confrontare e valutare fi no a 12 moduli di
produttori diversi. Il telaio di montaggio ha permesso di testare i moduli
fotovoltaici con diverse inclinazioni. Un controllore Ethernet utilizzava
moduli d’ingresso analogici e digitali per registrare i valori di tempera-
tura e stato e la misura delle radiazioni dei sensori per ogni pannello e li
registrava nel Web server integrato. Il pannello di controllo Perspecto CP
con Visualizzazione Target (TV) valutava i valori di misura e li visualizzava.
Con questo semplice costrutto Beba ha verifi cato il comportamento elet-
trico dei moduli fotovoltaici per un lungo periodo di tempo e confrontato
i dati dei produttori.
Un sistema di automazione per la gestione
degli errori
Il progettista ha trasferito il concetto di monitoraggio applicato in campo
sperimentale in un vero e proprio progetto fotovoltaico in Nordermeldorf.
In sei settimane installatori professionisti hanno realizzato un sistema
fotovoltaico di 2,4 MW in uno spazio
aperto. Hanno quindi installato 492
stringhe con 19 pannelli fotovoltaici
in ognuna. Per il monitoraggio dei
9.348 pannelli Beling ha scelto di
utilizzare accoppiatori e controllori di Wago-I/O-System, che registrano i
dati da entrambi gli inverter centrali con 1,1 MW e 1,3 MW, nonché da
quelli provenienti da tutte le stringhe. In questo caso, le stringhe sono
combinate a gruppi di due e sono collegate attraverso un sensore di
corrente (0-20 A). Un accoppiatore Ethernet è installato in ciascuna delle
21 scatole di giunzione del generatore; gli accoppiatori registrano i va-
lori della misura del sensore di tensione (tensione di sistema 0-1.000
V), nonché le correnti all’interno della scatola di giunzione del genera-
tore. Tutti gli accoppiatori delle scatole di giunzione del generatore, così
come il pannello di controllo dell’inverter container, sono collegati fra
loro tramite una LAN. Gli accoppiatori trasmettono i dati dalle scatole di
giunzione del generatore al pannello di controllo utilizzando il protocollo
Modbus. Questo gestisce tutti i dati, sia quelli provenienti dalle scatole
di collegamento del generatore, sia quelli provenienti dagli inverter. “Con
il pannello di controllo Perspecto CP con VT è migliorata la performance
del controllo, considerando che i dati possono essere visualizzati con il
semplice tocco di un pulsante. Il personale addetto allamanutenzione ha
quindi un accesso facile e veloce ai valori di misura e ai dati pertinenti in
loco, senza dover accedere a un PC” spiega il progettista. Se si verifi cano
degli errori, questi vengono registrati e tenuti sotto osservazione per un
periodo di tempo. A seconda del tipo di valutazione e classifi cazione
verrà inviata una comunicazione alla squadra di manutenzione a mezzo
di un’email. In loco l’errore può essere rilevato rapidamente grazie alla
visualizzazione sul pannello di controllo. I controllori Ethernet nell’inver-
ter container raccolgono i dati di tutti gli inverter, così in caso di errore
è possibile fare affi damento su dati ridondanti. Il pannello di controllo
è programmabile con CoDeSys secondo IEC61131-3 e, dato che tutti i
dispositivi sono programmati con CoDeSys, un programma può essere
utilizzato diverse volte. “Questo semplifi ca i progetti con funzionalità si-
mili” aggiunge Beling.
Wago Elettronica
GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI VENGONO INSTALLATI
IN SPAZI SEMPRE PIÙ APERTI E FORNISCONO IL
LORO CONTRIBUTO DI POTENZA, A VOLTE DI POCHI
MEGAWATT: SONO CENTRALI ELETTRICHE DI PICCOLE
DIMENSIONI
PIÙ EFFICIENZA IN
UN PARCO SOLARE
di Elisa Cinti
Tramite i moduli I/O un
accoppiatore Ethernet di
Wago-I/O-System registra dati e
valori di misura