Met het slimme net naar efficiënt en accuraat gasbeheer

In het westen van Zwitserland worden de stations die Gaznat beheert voor het beheer van de aardgasvoorziening geleidelijk uitgerust met een nieuw controleapparaat. Het energievoorzieningsbedrijf werkt samen met Beckhoff Zwitserland om meer efficiëntie en nauwkeurigheid te bereiken, met name door het gebruik van ELX-klemmen voor de directe aansluiting van intrinsiek veilige veldapparatuur. Bovendien kunnen de voor de gegevensextractie vereiste processen worden vereenvoudigd, de installatie-inspanningen tot een minimum worden beperkt en de kosten in aanzienlijke mate worden verlaagd.

Gaznat S.A., gevestigd in Vevey, exploiteert stations waar een centraal proces in de gasindustrie wordt uitgevoerd: De zogenaamde gasexpansie heeft betrekking op de drukverlaging die nodig is voor het verdere transport van het aardgas naar de verbruikers. Hierdoor daalt de gasdruk van ca. 38 bar tot een waarde onder de voorgeschreven drempel van 5 bar. Het aardgas wordt vervolgens doorgegeven aan de plaatselijke gemeentelijke nutsbedrijven, die de verdere levering aan de bewoners, andere eindverbruikers en industriële verbruikers voor hun rekening nemen.

Als schakel tussen de aardgasleveranciers en de verschillende gemeentelijke nutsbedrijven of regionale eenheden die verantwoordelijk zijn voor de lokale netwerken, transporteert Gaznat een energie-equivalent van meer dan 13 TWh per jaar. De hoofdtaak van het bedrijf is de bouw, het onderhoud en de exploitatie van het hogedruktransportnet in West-Zwitserland – ongeveer 600 km gaspijpleidingen en 50 reduceer- en meetstations. Gaznat heeft 62 mensen in dienst in zijn vestigingen in Vevey en Aigle.

Bertrand Luisier (links), automatiseringsmanager bij Gaznat, en Vincent Hauert (rechts), Beckhoff-vestigingsmanager Yverdon, bespreken de voordelen van de gedigitaliseerde infrastructuur voor de gasbevoorrading. Foto: Beckhoff Gaznat Switzerland.

Digitalisering van de infrastructuur voor gastransport

Om zijn netwerk te beveiligen, te beheren en op afstand te controleren, heeft Gaznat digitale en elektronische oplossingen nodig die zijn toegesneden op de technische bijzonderheden van zijn verschillende faciliteiten. De infrastructuur van de stations omvat een groot mechanisch gedeelte, maar is ook uitgerust met de modernste elektronica. Dit laatste is de basisvoorwaarde om het gasvoorzieningsnet te kunnen digitaliseren. Deze infrastructuur neigt momenteel – net als het elektriciteitsnet – naar een brede invoering van slimme netwerksystemen en -apparaten. Volgens de ervaring van Gaznat wordt deze digitalisering van de gasinfrastructuur in het bijzonder vergemakkelijkt door producten van Beckhoff: in de besturingskasten van het gasdrukregelsysteem komt de innovatieve kracht van de automatiseringsspecialist tot uiting in zijn uitgebreide assortiment EtherCAT I/O-componenten, met name de ELX-klemmen voor de Ex-zone. Het gebruikte ELX-gamma omvat digitale en analoge klemmen van respectievelijk 12 en 24 mm, waarmee de signalen van de veldapparatuur die in het door gas doorstroomde stationsgedeelte is geïnstalleerd, rechtstreeks kunnen worden geregistreerd.

Zo kunnen alle gegevenspunten binnen de installatie rechtstreeks worden aangesloten op EtherCAT-klemmen, zowel in standaard- als in gevaarlijke omgevingen. Dit vereenvoudigt de installatie en bedrading aanzienlijk en maakt tussenliggende apparatuur zoals intrinsiek veilige barrières of andere signaalomzetters overbodig. Dankzij de grote keuze aan EtherCAT-klemmen uit de EL-serie heeft Gaznat naar eigen zeggen alle aansluitmogelijkheden gevonden die het nodig had, bijvoorbeeld voor de bewaking van het stroomverbruik met de EL3443 en de SCT stroomtransformatoren, de verlichtingsstatus in het station en de regelgegevens voor de verwarming van het gas. Al deze gegevens worden vervolgens via de Modbus-koppelaar naar de controller doorgestuurd voor verdere verwerking. Vanuit het oogpunt van Gaznat liggen de voordelen van de oplossing in de hoge mate van flexibiliteit en modulariteit, alsmede in de uitgebreide portefeuille van EtherCAT-klemmen.

Modbus-TCP/UDP-buskoppelaar EK9000 met aangesloten EL- en ELX-klemmen. Foto: Beckhoff Gaznat Switzerland.

Bijzonder voordeel ELX-klemmen

Bertrand Luisier, automatiseringsmanager bij Gaznat, legt een bijzonder voordeel van de ELX-klemmen uit: “Beckhoff heeft voor ons speciale firmware ontwikkeld voor de ELX1058 8-kanaals digitale ingangsklem – voor de aansluiting van intrinsiekveilige NAMUR-veldapparatuur – die een directe interface met een gasvolumemeter mogelijk maakt. Hierdoor vervalt het apparaat dat normaal wordt gebruikt om gegevens van deze sensor te verzamelen. De meterinformatie wordt rechtstreeks doorgestuurd naar de controller zonder dat daarvoor een seriële interface nodig is, zoals voorheen het geval was. Het is een groot voordeel dat Beckhoff met zijn productontwikkelingsteam snel op dergelijke specifieke klanteneisen kan reageren. Uiteindelijk is voor deze stap, die de schakel vormt tussen de stationsgegevens en de systeembewaking door de netwerkbeheerders, nu minder elektronische apparatuur nodig omdat de traditionele scheidingsbarrières zijn opgeheven. Qua ruimte past alles nu in één grote schakelkast, vroeger waren het er twee of drie.”

Aanzienlijke kostenvermindering

Economisch gezien leidt het gebruik van EtherCAT-klemmen van Beckhoff, en in het bijzonder de ELX1058, tot een aanzienlijke verlaging van de kosten, aldus Gaznat. In vergelijking met conventionele systemen leveren de aangepaste stations een besparing op van ongeveer 50 %, wat overeenkomt met enkele duizenden Zwitserse franken. Bovendien wordt ook het oplossen van problemen vereenvoudigd.

Meer informatie bij Beckhoff

Lees ook:

• Beckhoff breidt uit in Noord Nederland
• Het toevoegen van gegevens aan de mix verhoogt de productiviteit met 8%
• Nieuw: Eaton MTL 9470 reeks met intrinsiek veilige PoEx