Architettura ridondante con componenti standard
La forma di prua sviluppata dal costruttore navale Ulstein, la “Ulstein X-bow ”, è stata premiata dalla rivista norvegese “Teknisk Ukeblad” come “impresa ingegneristica dell’anno 2005”. La “Bourbon Mistral”, prima unità PSV dotata di questa forma di prua innovativa, è entrata in servizio per Bourbon Offshore Norway AS nell’ottobre 2006. La nave opera grazie alla tecnologia di automazione Phoenix Contact.
Il Gruppo Ulstein è attivo nei settore della costruzione navale e della cantieristica, oltre che nei sistemi di controllo elettronici. La sede centrale del gruppo si trova a Ulsteinvik, su una piccola isola della costa occidentale della Norvegia. Il core business dell’azienda è rappresentato dalla costruzione di navi per il rifornimento di piattaforme petrolifere e navi multiuso come rimorchiatori e rimorchiatori d’altura. Con le sue nuove unità produttive in Brasile, Cina, Polonia, Slovacchia e Turchia, Ulstein è attualmente in piena espansione. Le aziende del gruppo Ulstein operano sotto la guida della casa madre Ulstein Mekaniske Verksted Holding ASA. L’attuale Gruppo Ulstein, nato nel 1917 come "Ulstein Mekaniske Verksted", occupa circa 600 collaboratori.
Componenti per Profinet e Ethernet
Sotto la guida della capofila Ulstein Holding, Ulstein Elektro AS offre prodotti, sistemi e servizi per la cantieristica e l'industria navale, tra cui vanno ricordate anche le soluzioni per il settore dell’elettronica e dell’automazione. Ulstein Elektro produce l'intera gamma di componenti per l'elettronica navale che viene poi integrata nelle navi.
Il prototipo dell’”Ulstein IAS”, il nuovo sistema di automazione integrato, è stato installato sul Bourbon Mistral. Phoenix Contact ha contribuito alla realizzazione di questo sistema con vari prodotti. Il cuore della soluzione è costituito dai componenti di automazione per Profinet ed Ethernet: la piattaforma di automazione di Phoenix Contact, il software di programmazione PC Worx, i controllori ed i moduli di I/O Inline. La base hardware della soluzione è formata dai controllori Inline del tipo ILC 390 PN 2TX-IB, con interfacce Profinet ed Interbus (sia master che slave) integrate. L'ILC 390 PN 2TX-IB rappresenta una significativa espansione verso l’alto del campo di utilizzo dei controllori Inline.
In aggiunta ai componenti di automazione, per il sistema di automazione integrato Ulstein IAS, Ulstein Elektro utilizza prodotti di connessione quali morsetti componibili, e prodotti per interfacce come alimentatori, convertitori di segnale e di protocollo. Il sistema, con le sue numerose funzioni, è contemporaneamente il cervello e il sistema nervoso della nave ed è pertanto vitale che funzioni correttamente.
Prodotti standard
All'inizio del progetto di automazione, Ulstein ha cercato un sistema di componenti standard che fossero omologati per applicazioni navali secondo DNV (Det Norske Veritas), GL (Germanischer Lloyd) e LR (Lloyd' Register). I prodotti dovevano consentire la realizzazione di una architettura di automazione ridondante e modulare. "Il sistema sviluppato è il frutto del lavoro di un team a sei teste durato sei anni, compresi i due anni di pianificazione e l’anno di costruzione e produzione" ha spiegato Geir Haddal, responsabile tecnico dell'Area Controllori di Ulstein Elektro. “La sfida consisteva nel rendere utilizzabile una nuova tecnologia per nuove soluzioni. La stretta collaborazione con Phoenix Contact ci ha permesso di risolvere tutti i problemi tecnici”.
Il sistema deve essere in grado di controllare tutte le applicazioni a bordo: carico, zavorra, distribuzione di energia elettrica, funzioni di allarme e monitoraggio, senza dimenticare altre funzioni classiche ovvero acqua, riscaldamento, climatizzazione e aerazione. Il sistema di automazione integrato provvede anche al controllo di pompe e verricelli.
Elevata disponibilità grazie alla ridondanza di rete e controllori
I protocolli RSTP (Rapid Spanning Tree) e FRD (Fast Ring Detection) consentono tempi di commutazione rapidi, inferiori a 500 ms. Non ci sono pericoli nemmeno in caso di guasto, in quanto i compiti del controllore guasto sono immediatamente assunti da un controllore di backup. Il controllore embedded é stato programmato con il software di automazione PC Worx, secondo lo standard IEC 61131. Grazie al protocollo LLDP (Link Layer Discovery Protocol) la sostituzione dei vari dispositivi è rapida e semplice, anche senza una conoscenza specialistica del sistema.
"Il sistema Ulstein IAS rappresenta una significativa innovazione nell’automazione navale", spiega Geir Haddal. "Semplice da utilizzare, è ottimizzato in modo da renderne conveniente l’installazione sulle navi".
Per Ulstein Elektro il progetto si è dimostrato un successo. “In molte aree le nostre iniziali aspettative sono state addirittura superate", aggiunge il responsabile tecnico delle interfacce utente, Trond Liavaag. “Nel corso del progetto, Phoenix Contact ha approfondito le specifiche problematiche della cantieristica navale e ci ha supportato con competenze specialistiche e un ambiente di sviluppo efficiente."