Grande central elétrica RWE Westfalen: comunicação sem fio estável através da natureza

Sistema sem fio Radioline para a ligação econômica de pontos de medição distantes

Torre de arrefecimento da central elétrica RWE Westfalen em Hamm-Uentrup

Torre de arrefecimento da central elétrica RWE Westfalen em Hamm-Uentrup

Em instalações de infraestruturas extensas é necessário transmitir frequentemente dados a partir de estações externas distantes para a central de controle.

A grande central elétrica RWE Westfalen utiliza para este efeito o sistema sem fio Radioline apto para fins industriais da Phoenix Contact. Assim, os valores de medição registrados para efeitos de documentação podem ser transmitidos de forma fácil e econômica para o controlador.

Aplicação

A RWE é um dos maiores produtores de corrente da Alemanha. Uma das inúmeras centrais elétricas operadas pela RWE situa-se em Lippe-Aue a leste do bairro de Hamm-Uentrop.

No âmbito do processo de arrefecimento, é retirada água do rio Lippe adjacente para compensar as perdas de evaporação durante a dissipação de calor através das torres de arrefecimento. Além disso, uma parte da água da torre de arrefecimento é descarregada para o rio Lippe juntamente com as águas residuais depuradas dos sistemas de dessulfuração de gases de combustão (REA). Por este motivo, a operadora da central elétrica tem de documentar as entradas e descargas da água de arrefecimento perante as autoridades sob a forma de medições de nível e de temperatura.

Como resultado, os responsáveis se viram perante o desafio de ligar os pontos de medição de temperatura e nível instalados na área exterior da central elétrica Westfalen ao controlador central, onde os valores são registrados e arquivados. Além da ligação comunicativa dos equipamentos distantes dos edifícios centrais, era necessário alimentar com energia a técnica de medição e transmissão instalada nas estações predominantemente autossuficientes.

Solução

Ponto de medição de nível e de temperatura no rio Lippe

Ponto de medição de nível e de temperatura autossuficiente do ponto de vista energético no rio Lippe

Alimentação de energia autossuficiente através de uma instalação fotovoltaica

Uma vez que a instalação de linhas é complexa e dispendiosa, os responsáveis da RWE optaram por um acoplamento sem fio das estações através do sistema sem fio Radioline da Phoenix Contact.

O sensor de temperatura instalado no rio nos dois pontos de medição e os componentes de rádio recebem a energia necessária através de uma instalação fotovoltaica autossuficiente da Phoenix Contact que é projetada de forma exata para a respectiva potência necessária.

Caixa de comando com módulos de rádio Radioline

Os módulos de rádio Radioline transmitem os sinais para o ponto oposto

Transmissão de sinais confiável ao longo de grandes distâncias

Os pontos de medição têm de superar uma distância de até 1.000 metros até o edifício da central elétrica, sendo o acoplamento realizado ao controlador. Entre as antenas montadas nos pontos de medição e no telhado do edifício existe um prado de vista desimpedida.

O sistema Radioline suporta a construção de uma rede mesh com autorregeneração, na qual cada equipamento Wireless trabalha como repetidor, podendo assim encaminhar os dados para os restantes participantes. Caso uma via de comunicação direta esteja com interferências, o sistema sem fio busca automaticamente uma conexão alternativa através de outro módulo Radioline a funcionar via rádio na rede.

Os módulos de rádio da família de produtos Radioline se baseiam na versão 2.0 da tecnologia Trusted Wireless desenvolvida pela Phoenix Contact. O procedimento que funciona sem licença na banda de frequência de 2,4 GHz se caracteriza por uma alta robustez e confiabilidade, assim como pelo grande alcance que, com uma vista desimpedida, pode atingir vários quilômetros. A central elétrica tem assim à disposição uma solução de comunicação confiável apta para fins industriais.

Representação das funções do mapeamento I/O

Distribuição simples dos sinais I/O através do mapeamento I/O

Instalação e colocação em funcionamento simples do sistema sem fio

Como fornecedor de muitos anos da RWE, a empresa PBE Esser GmbH com sede em Bergheim, assumiu a instalação e a colocação em funcionamento dos componentes pré-montados. Estas foram simples tanto para o sistema Radioline, como para a instalação fotovoltaica. Os pontos de medição distantes transmitem agora sinais de temperatura e de nível analógicos, assim como mensagens de avaria digitais, para o controlador.

A solução sem fio permite, por conseguinte, uma substituição econômica dos cabos para os sinais I/O. Através do chamado mapeamento I/O, os dados são distribuídos na rede sem fio sem suporte por software, acionando somente uma roda serrilhada branca. Para conectar o módulo de entrada ao módulo de saída, basta o usuário ajustar nos dois módulos o mesmo endereço de mapeamento I/O, por exemplo 23, puxando, por assim dizer, um cabo sem fio entre as estações.

Resumo

Através da utilização do sistema sem fio Radioline e da alimentação de tensão autossuficiente através de uma instalação fotovoltaica, os responsáveis da central elétrica Westfalen conseguiram economizar tempo e dinheiro. Pois para o reencaminhamento dos valores de temperatura e de nível, de documentação obrigatória, das estações de medição situadas no rio Lippe não é necessário instalar quaisquer linhas.

Com a solução prática, flexível e robusta, é possível acoplar também estruturas exteriores futuras ao controlador de forma rápida e simples.

PHOENIX CONTACT
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