Malpensa: ora tira un'altra aria

Per la trasmissione dei segnali analogici nel sistema che calcola le ricadute delle emissioni in atmosfera nell’area aeroportuale di Malpensa, sono stati utilizzati moduli di comunicazione Phoenix Contact con tecnologia Trusted Wireless.

Specializzata nella costruzione e gestione di impianti per la produzione di energia, Malpensa Energia viene costituita nel 1992 da SEA (Società Esercizi Aeroportuali) insieme ad altri partner industriali. Nel 1994, SEA sottoscrive con AEM (Azienda Energetica Milanese) la convenzione di subconcessione per la realizzazione e la gestione della centrale di cogenerazione dell'aeroporto di Malpensa 2000 e, nel 1996, Malpensa Energia dà inizio alla costruzione dell'impianto. I lavori terminano nel 1998 in concomitanza con l’entrata in servizio del nuovo aeroporto, al quale viene subito garantito il completo fabbisogno energetico.

“Mi è stato affidato dal direttore tecnico Sig. Sannino  il compito di trovare la soluzione più economica e più veloce per acquisire tutti i dati richiesti dalle cabine di analisi delle emissioni, e da una nuova stazione meteo, che abbiamo dovuto implementare nel nostro impianto”, afferma Antonio Ripa, responsabile manutenzione presso Malpensa Energia. “Poiché le cabine di analisi e la stazione meteo erano dislocate in punti diversi dell’impianto e distanti fra loro, ho cercato di individuare un sistema veloce per poter raccogliere e centralizzare tutti i dati. Per questo ho pensato di adottare un sistema di comunicazione wireless”.

 “La stazione meteo metteva a disposizione dei segnali 4-20 mA su un quadretto locale, che doveva trasmettere verso un punto di acquisizione centrale dell’impianto. A tale punto vengono trasmessi anche i segnali provenienti dalle cabine analisi”, spiega il responsabile della manutenzione. “Phoenix Contact si è dimostrata molto flessibile ogni volta che abbiamo richiesto una soluzione fuori standard, contribuendo a realizzare per noi un quadretto di acquisizione dati dotato di una morsettiera che facilita l’interfacciamento con il sistema Airland”.

I segnali

Per quanto riguarda i segnali meteo, tutti i dati vengono acquisiti in continuo, in formato analogico. In particolare, sulla stazione meteo vengono acquisiti segnali di temperatura, pressione atmosferica, umidità, radiazione globale, velocità del vento, direzione del vento e radiazione netta (pari alla radiazione complessiva al netto delle rifrazioni dal terreno). “I segnali trasmessi dalle cabine di analisi sono invece relativi a misure di CO, Nox, temperatura dei fumi e portata fumi. Tutti i segnali sono trasmessi nel formato 4-20 mA, come avviene normalmente nel settore dell’energia, benché il sistema Airland richieda in ingresso segnali 0-10V. “Ancora una volta Phoenix Contact  ci è venuta incontro, fornendoci allo scopo dei trasduttori 4-20 mA/0-10V installati in loco”, spiega Ripa. “Poiché questo non è un sistema di protezione, né di regolazione, dove sarebbe richiesta la massima precisione, il fatto che sia presente un piccolo errore nella conversione dei segnali non ha alcun impatto sulla conduzione dell’impianto”.

I segnali meteo sono trasmessi al punto centrale, a circa 250 m in linea d’aria, con una risposta molto accurata dei valori. La distanza di trasmissione fra le cabine analisi e il punto centrale è invece di circa 150 m. “Nonostante le cabine di analisi trasmettano i loro segnali in presenza di una notevole massa metallica, la trasmissione non è disturbata da interferenze, grazie anche alla scelta di una tecnologia sicura come la comunicazione Trusted Wireless”, aggiunge Ripa.

L’impianto wireless

Trusted Wireless è una speciale tecnologia sviluppata per applicazioni industriali. Per la trasmissione in banda viene utilizzata la tecnologia FHSS che garantisce un’elevata sicurezza dai disturbi. Grazie al salto di frequenza la tecnologia presenta una particolare stabilità: su oltre 600 canali disponibili sulla banda di frequenza di 2,4 GHz, la comunicazione avviene su 63 canali che sono ripetuti ciclicamente secondo una sequenza pseudo-casuale. Le fonti di disturbo sono tollerate e vi possono essere centinaia di sistemi che funzionano contemporaneamente sullo stesso sito. I tempi di trasmissione sono tipicamente variabile da 27 a 37 msec.

Il sistema RAD-Line-IO di Phoenix Contact consente lo scambio bidirezionale dei segnali. Con i transceiver possono essere trasmessi due segnali digitali ed un segnale di corrente analogico. La stazione radio può essere ampliata facilmente affiancando un massimo di otto moduli di espansione mediante il connettore bus integrato. L’estensione massima può essere di 33 segnali analogici e 66 segnali digitali.

I componenti radio sono certificati per aree soggette a pericolo di esplosione conformemente alle direttive 94/9/CE e IECEx. I LED di segnalazione sui moduli permettono la diagnostica sul campo, mentre il contatto libero da potenziale RF-Link e il segnale RSSI consentono un monitoraggio continuo della connessione radio.

Dalla stazione meteo, è necessario trasmettere complessivamente 9 segnali analogici. Poiché il sistema RAD-Line-IO permette di acquisire 4 segnali analogici per ogni modulo, sulla stazione meteo sono stati installati una unità base e 2 moduli di espansione da 4 ingressi, per un totale di 12 ingressi.  Tutti i moduli sono dotati di un indirizzo univoco: ad ogni modulo di trasmissione corrisponde infatti uno ed un solo modulo di ricezione. Inoltre, i moduli non possono essere erroneamente invertiti, per esempio, durante operazioni di manutenzione o una sostituzione per guasto. Per quanto riguarda le antenne, nel punto centrale è stata installata un’antenna ricettiva omnidirezionale ad asta, mentre sulle cabine e sulla stazione meteo sono state installate due piccole antenne direttive rivolte verso il punto di raccolta centrale.

Conclusione

“Ci aspettavamo qualche problema sulle ricezioni o sulla corrispondenza del segnale, ma questi problemi non si sono verificati”, riferisce Ripa, e devo dire che anche in questo caso non c’è mai stato alcun problema con la tecnologia Trusted Wireless utilizzata dai prodotti Phoenix Contact”. “La nostra azienda opera anche nell’aeroporto di Milano Linate, dove stiamo procedendo con un progetto analogo a quello di Malpensa”, conclude il responsabile della manutenzione di Malpensa Energia. “Le prove effettuate presso il sito di Malpensa ci permetteranno di ridurre ulteriormente i tempi di realizzazione del sistema”.

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