Impianti elettrici e Sistemi Ausiliari di Dafne Ruggero Ricci – Serv. impianti elettrici LNF Introduzione all’operazione degli Acceleratori LNF Frascati,

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1 Impianti elettrici e Sistemi Ausiliari di Dafne Ruggero Ricci – Serv. impianti elettrici LNF Introduzione all’operazione degli Acceleratori LNF Frascati, 9/1/2015

2 Summary Alcune considerazioni sugli impianti elettrici PLC Sistema di supervisione, per la parte generale Parti specifiche trattate da: Fluidi Vuoto RF Magneti 2

3 3 Alimentazione in AT a 150 kV Stazione elettrica 150/20/3 kV 2 TR AT/MT da 10 MVA Rete MT a 20 kV proprietaria 8 Cabine MT/BT Alimentazione d’emergenza con GE da 600 kVA Rifasamento MT 8x150 kVAr Impianti elettrici LNF

4 Alimentazioni di Dafne Cabine 20 kV/ 400 V Cab. 9 – Linac e primo tratto TL Cab. 10 – Alimentatori sala Macchine Cab. 11 – Dafne: (sala Dafne, RF, Controlli …) sala pompe, criogenia, centrale Frigo Cab. 13 – Accumulatore, e condizionamento sala Dafne, criogenia. Cabine 20 kV/ 400 V Cab. 9 – Linac e primo tratto TL Cab. 10 – Alimentatori sala Macchine Cab. 11 – Dafne: (sala Dafne, RF, Controlli …) sala pompe, criogenia, centrale Frigo Cab. 13 – Accumulatore, e condizionamento sala Dafne, criogenia. 4 Il gruppo elettrogeno serve il vuoto, il calcolo e alcuni servizi essenziali. Un UPS serve il server dei controlli, le valvole del vuoto e i controlli RF Il gruppo elettrogeno serve il vuoto, il calcolo e alcuni servizi essenziali. Un UPS serve il server dei controlli, le valvole del vuoto e i controlli RF

5 Personale e Impianti Elettrici Nelle cabine elettriche è vietato l’accesso al personale non addetto Le manovre in cabina devono essere effettuate da personale esperte degli impianti Nelle cabine elettriche è vietato l’accesso al personale non addetto Le manovre in cabina devono essere effettuate da personale esperte degli impianti 5 Reperibilità Al di fuori dell’orario di servizio, per interventi urgenti ed indifferibili, è previsto il servizio di reperibilità, ma solo 20 giorni al mese sono coperti poiché ci sono 2 soli reperibili. I fine settimana ed i festivi sono normalmente coperti. Il reperibile può essere chiamato solo per problemi attinenti agli impianti elettrici, non ad altri problemi, come spesso capita in maniera non corretta. La chiamata in reperibilità va attivata tramite la guardiania Reperibilità Al di fuori dell’orario di servizio, per interventi urgenti ed indifferibili, è previsto il servizio di reperibilità, ma solo 20 giorni al mese sono coperti poiché ci sono 2 soli reperibili. I fine settimana ed i festivi sono normalmente coperti. Il reperibile può essere chiamato solo per problemi attinenti agli impianti elettrici, non ad altri problemi, come spesso capita in maniera non corretta. La chiamata in reperibilità va attivata tramite la guardiania In caso di guasti gravi, potete contattarmi tramite la portineria, che ha tutti i miei recapiti.

6 Apertura d’emergenza dell’alimentazione In caso di eventi gravissimi è possibile disalimentare tutti i LNF dal comando di emergenza posto nel locale della sala controllo presso la stazione elettrica ed. 39. 6 Interruttore di emergenza Per ragioni di sicurezza funzionale, le cabine elettriche non sono dotate di apertura di emergenza. Tutto l’acceleratore è alimentato da 4 cabine che alimentano anche altre utenze. Non è previsto uno sgancio d’emergenza dedicato. Interruttore di emergenza Per ragioni di sicurezza funzionale, le cabine elettriche non sono dotate di apertura di emergenza. Tutto l’acceleratore è alimentato da 4 cabine che alimentano anche altre utenze. Non è previsto uno sgancio d’emergenza dedicato. Sgancio di emergenza dell’alta tensione: E’ necessario prendere la chiave dal pannello ed azionare i due interruttori a chiave che aprono TR1 e TR2. Sgancio di emergenza dell’alta tensione: E’ necessario prendere la chiave dal pannello ed azionare i due interruttori a chiave che aprono TR1 e TR2.

7 7 Per favore, annotate gli alimentatori che si sono spenti nel trouble ticket !

8 Consumo di energia elettrica kW€cent/kWhK€/day 1 year bill (200 run days) Up-to date 1 year bill [M€] Run KLOE 2005-20065.9009,8 13,88 2,78 5,12 Run KLOE (Dec 2013)3.34018,08 14,49 2,90 Power demand reduction = 2.560 200 days run saving = 2,22 8 Riduzione di carico rispetto al run KLOE 2006 kW Wiggler 730->400 A1700 eliminazione Splitter160 RF da 150 a 50 kWrf170 Ottimizzazione Sala Pompe Dafne280 Modifiche 4 setti 34°251 Tot riduzione di carico2561

9 Prelievi medi giornalieri nel 2006 9 http://energymon.lnf.infn.it

10 Nuovi PLC Schneider M340 Impianti a fluido Vuoto Controlli RF Stazioni RF Dafne Linac Water System Impianti elettrici - Scorta di parti di ricambio in comune: sono nell’armadio ricambi in sala 8 bis (sala alimentatori) - 14 tecnici qualificati con corso tenuto da Automate a Novembre in grado di far fronte a guasti e piccoli ampliamenti. - Programma per la programmazione (UNITY) installato sul supervisore, dal quale si possono raggiungere tutti i PLC e su 2 notebook n. 5 PLC TSX 47-455 utilizzati per il controllo dei magneti, con ampie scorte e integrati nel sistema di supervisione n. 1 PLC TSX 47-425 sala pompe Linac, integrato nel sistema di supervisione PLC TSX 47-625 utilizzati per le sicurezze n.1 PLC Siemens S7 – Impianto criogenico PLC TSX 47-625 utilizzati per le sicurezze n.1 PLC Siemens S7 – Impianto criogenico AUTOMAZIONE DEGLI IMPIANTI AUSILIARI DI DAFNE 10

11 Guasti PLC Problemi di rete 11 I PLC sono interconnessi sulla LAN dei laboratori, con una VLAN dedicata, ma condivide gli apparati di rete. In caso di anomalie sulla rete ethernet, qualche PLC può avere problemi a riprendere la connessione. Di solito si risolve staccando e riattaccando il cavo ethernet. I PLC sono interconnessi sulla LAN dei laboratori, con una VLAN dedicata, ma condivide gli apparati di rete. In caso di anomalie sulla rete ethernet, qualche PLC può avere problemi a riprendere la connessione. Di solito si risolve staccando e riattaccando il cavo ethernet. Finora una sola scheda guasta per caduta d’acqua (Q2) A parte i problemi ripetitivi su PLC vuoto Accumulatore Materiali di ricambio nell’armadio ricambi. In caso di prelievo, annotarlo sulla scheda nell’armadio Guasti HW

12 Problema PLC VUOTO ACC 12 - Il sistema delle sicurezze blocca il funzionamento dell’accumulatore per «interlock VUOTO ACC» - Sul supervisore le valvole sembrano aperte ma: - Led di comunicazione PLCACC non lampeggia = il PLC non comunica con il supervisore -Sulla pagina della diagnostica compare l’errore della linea Modbus tra il PLC VACMR e PLC VACACC -Interrogando l’indirizzo del PLC, questo non risponde -Andando sul posto il PLC non è in RUN: il led non lampeggia ! -Per riavviarlo è necessario scollegare e ricollegare Ethernet, e connettersi da remoto con UNITY Sospetto problema di radiazioni o interferenza. Stiamo spostando il PLC fuori della zona Accumulatore. Da ricordare: Il PLC Sicurezze acquisisce 3 doppi consensi per le tre zone: Accumulatore, e-, e+. Questi consensi provengono dal PLC VACMR, sulla piattaforma. La mancata comunicazione con il PLC VACACC provoca l’allarme della zona Accumulatore…

13 PLC RF-ACC (TSX Premium) SWACC1 Q1 RF ACC PLC Q2 ACC + TL PLC Q3 Cooling DAFNE PLC Q4-Q5 DAFNE Q6 Demineralizer PLC Q8 Criogenia+Vent. PLC Vacuum Dafne Ethernet TCP/IP HMI Control Room Swelettrici1 (s. pompe Acc.) Swelettrici2 (s. pompe Dafne) HMI Cooling DR HMI Cooling Dafne MR F/O SWBTFESP CDZ RC Dafne RS 422 OLD PLC’s on bus UTW: -Magnets -RF Dafne -S.P. Linac PLC Q7 Chiller UTW HMI Q7 SWDAFNE1 Modbus PLC Vacuum DR+ Linac SwCrio (s. Criogenia) 13

14 SUPERVISORE DEGLI IMPIANTI AUSILIARI DI DAFNE Fornire uno strumento di lavoro sia per gli addetti degli impianti che per la gestione dell’acceleratore da parte degli operatori di Dafne. 14 Integrare sistemi diversi, nuovi e vecchi, in espansione Accessibile dalla sala controllo sul server e da remoto tramite WEB http://192.168.146.30/dafne_spv/home.html Accessibile dalla sala controllo sul server e da remoto tramite WEB http://192.168.146.30/dafne_spv/home.html Sono previsti vari livelli di accesso e comando con un unico sistema di acquisizione. Contribuire a ridurre il down time di Dafne Obiettivi Basato su uno SCADA industriale

15 Ultimi allarmi Dal manuale SCADA Ultimi allarmi in corso relativi al sistema visualizzato Il led verde intermittente indica la corretta comunicazione. Fisso o spento = non comunica Il led verde intermittente indica la corretta comunicazione. Fisso o spento = non comunica 15

16 User: = Cognome PW = numero Badge MENÙ SUPERVISORE Allarmi attualmente in corso o non riconosciuti 16

17 Allarmi L’insorgenza di allarmi importanti produce un messaggio sonoro “beep” (uno solo) Solo pochissimi allarmi hanno il “beep” ripetuto, ad es. problema sul raffreddamento della Criogenia ! 17 = Segnalazione di un malfunzionamento rilevante Stato Allarme: Attivo Rientrato Riconosciuto (Ack) Riconosciuto (Ack) Non riconosciuto = NUOVO Allarme Non riconosciuto = NUOVO Allarme Dalla pagina Storici è possibile selezionare e inviare per mail una lista di allarmi Eventi = Registrazione di variazione di stato rilevanti

18 Gestione allarmi b) Allarmi In corso o non riconosciuti Filtri per zona c) STORICI: Allarmi ed eventi registrati, selezionabili e ricercabili nel database con filtri per data, zona e nome E’ importante che gli operatori prendano visione e riconoscano tempestivamente gli allarmi La barra degli allarmi dovrebbe essere normalmente vuota, in modo da far risaltare i nuovi allarmi 18 a) Barra Allarmi: ultimi Allarmi non riconosciuti d) Ultimi Allarmi attivi del sistema aperto

19 TRENDS 19 La configurazione di variabili importanti sono già salvate con le impostazioni corrette, e basta caricarle

20 Pagina manutenzione supervisore 20

21 Il nostro Supervisore L’applicazione ha ottenuto una pubblicazione sulla rivista specialistica Automazione Industriale a settembre 2014: http://www.automazioneindustriale.com/lo-scada-di- progea-per-rinnovare-i-laboratori-nazionali-di-frascati/ Ed ha ricevuto una Menzione speciale al AI Award 2014 21 Il nostro sistema di supervisione basato su SCADA di larga diffusione nel settore industriale, prodotto da una società di SW di Modena:

22 Documentazione Manuali Automate Documentazione tecnica disponibili sul Server del supervisore. 22

23 Ringraziamenti A tutti coloro che hanno collaborato nella realizzazione del revamping del sistema di supervisione. A tutti voi che mi avete ascoltato. 23