Skip to main content
Ova se stranica prikazuje pomoću automatiziranog prijevoda. Umjesto toga, pogledaj na engleskom?
bifor-šumski objekat-shero-2560x1440

Digitalizacija podupire klimatska istraživanja u Velikoj Britaniji

bifor-34-1280x720

Prije otprilike 200 godina u ovoj šumi u Staffordshireu zasađeni su hrastovi za opskrbu drvom za britansku drvenu brodsku flotu. Zatim je došla industrijska revolucija. Čelik je zamijenio drvo, a šuma je zaboravljena. Ostavljen da raste nesmetano, sada služi sasvim drugoj svrsi: kao istraživačko mjesto za Birminghamski institut za istraživanje šuma, eksperiment obogaćivanja ugljičnim dioksidom slobodnog zraka ili BiFor FACE. Ovdje znanstvenici izlažu zrela stabla povišenim razinama CO2 kako bi proučili kako bi šume mogle reagirati na promjenjivu klimu.

Dr. Kris Hart, koji je doktorirao biogeokemiju tla, a sada služi kao voditelj operacija u BiFor FACE-u, objašnjava: "Želimo razumjeti kako relativno nagli porast atmosferskog CO2, potaknut emisijama fosilnih goriva, utječe na strukturu i funkciju šumskog ekosustava. Da bismo to učinili, izlažemo uzorke dijelova šume razinama CO2 očekivanim do 2050. godine i proučavamo sve, od fiziologije drveća i bolesti do podzemnih biljaka, tla i insekata - u osnovi svaku razinu koju biste mogli zamisliti.

Ovaj sveobuhvatan pristup oslanja se na preciznu kontrolu i dosljednu isporuku CO2, uz prikupljanje visokokvalitetnih podataka. U središtu oboje je naš hardver i softver za industrijsku automatizaciju.

Ažuriranje otporno na budućnost

Unutar šume drveće je grupirano u šest takozvanih nizova, svaki okružen otvorenim kulama koje omogućuju vjetru, kiši i insektima da se slobodno kreću kroz mjesto. Tri su niza redovito izložena povišenim razinama CO2 u visoko čistom obliku, koji nastaje kao nusprodukt anaerobne probave otpada hrane. U svakom od ovih nizova, oko 30 točaka isporuke smještenih na različitim visinama oslobađa CO2. Preostala tri polja služe kao kontrolni grafikoni za usporedbu.

Kada je projekt pokrenut 2017. godine, odabran je tekstualni programski jezik koji radi na računalima za kontrolu instrumenata odgovornih za ispuštanje CO2 u nizove. S vremenom je sustav počeo pokazivati svoju dob i ograničenja, što je potaknulo tim BiFor FACE-a da traži robusniju i fleksibilniju alternativu - što ih je dovelo do integratora sustava Transicon.

"Počeli smo pomno slušajući potrebe istraživača", kaže Jennifer Hughes, generalna direktorica Transicona. "Brzo je postalo jasno da će najučinkovitije i buduće otporno rješenje biti industrijski sustav upravljanja izgrađen na Siemens tehnologijama."

bifor-dji-0010-1280x720
Brzo je postalo jasno da će najučinkovitije i buduće otporno rješenje biti industrijski sustav upravljanja izgrađen na Siemensovim tehnologijama.
Jennifer Hughes, Generalni direktor, Transicon

Jednostavna integracija, brzo puštanje u rad

bifor-img-6684-1280x720

Inženjeri u Transiconu sastavili su sveobuhvatan paket Siemensovih tehnologija za upravljanje mrežom ventila, analizatora plina, senzora vjetra i drugih instrumenata na lokaciji BiFOR FACE te za prikupljanje vitalnih podataka. U središtu je Simatic S7-1200 programabilni logički kontroler (PLC). Kao mozak sustava, on obrađuje podatke u stvarnom vremenu - poput obrasca vjetra, padavina i izloženosti suncu kako bi odredio koliko CO2 treba osloboditi kako bi održao određene razine. Simulacijski PLC funkcijski blokovi također su razvijeni na Siemens portalu TIA (Totally Integrated Automation) za repliciranje stvarnih radnih uvjeta u svijetu kako bi podržali testiranje sustava.

Sensors i aktuatori na cijelom mjestu povezani su s PLC-om putem Simatic ET 200SP, modularni I/O sustav koji omogućuje pouzdano prikupljanje podataka i izvršavanje naredbi na terenu. Zahvaljujući prebacivanju u čvrstom stanju, sustav je izložen manjem mehaničkom trošenju, što ga čini robusnijim i manje sklonim kvarovima. Osim toga, moduli se mogu vruće zamijeniti bez prekida rada.

Siemens WinCC, SCADA platforma, nadgleda cijeli proces, pružajući istraživačima u BiFor FACE-u jasan prikaz statusa sustava u stvarnom vremenu. Potrebe za održavanjem sada je lakše prepoznati, što omogućuje brže i ciljanije rješavanje problema. Ključna inovacija bio je razvoj motora za 3D vizualizaciju, koji omogućuje istraživačima da vide relativne visine svih senzora i gledaju nizove iz više kutova - značajno poboljšanje u odnosu na osnovno sučelje prethodnog sustava.

Zahvaljujući Digital Twin mogućnosti integrirane u TIA Portal, Transiconovi inženjeri uspjeli su simulirati i testirati sustav prije instalacije. Time je pojednostavljen proces integracije i skraćeno vrijeme puštanja u rad smanjenjem potrebe za prilagodbama na licu mjesta. A ako im je potrebna pomoć na putu, mogli bi se obratiti inženjerima u Siemensu za podršku.

Model za druge istraživačke institute

Nova postavka je upravo ono što je dr. Kris Hart i njegov tim trebali. "Transiconova stručnost omogućila nam je da značajno poboljšamo preciznost i pouzdanost našeg sustava isporuke ugljičnog dioksida, što je apsolutno neophodno za integritet našeg dugoročnog istraživanja klimatskih promjena", kaže on. Štoviše, instalacija se može replicirati na druga mjesta širom svijeta proučavajući utjecaj viših koncentracija CO2 u atmosferi.

To je bilo po dizajnu, kaže Jennifer Hughes: "Rješenje koje smo razvili pruža nacrt pouzdanih, dosljednih eksperimentalnih upravljačkih sustava koji bi se mogli implementirati globalno ako se FACE eksperimenti u budućnosti prošire na druga mjesta." Jer ako nalazi BiFor FACE-a žele oblikovati globalnu klimatsku politiku, morat će ih potkrijepiti podacima iz drugih zrelih šuma širom svijeta.

Profili tvrtke

BIZA LICE

Od 2017. godine Birminghamski institut za istraživanje šuma, obogaćivanje ugljičnim dioksidom slobodnog zraka ili BiFOR FACE, simulira predviđenu atmosferu 2050. pumpanjem CO₂ oko zrelih hrasta. Oponašajući buduće okruženje, istraživači mogu razumjeti kako se može očekivati da će šume reagirati na promjenjivo okruženje. BiFor FACE jedan je od samo tri takva objekta na svijetu i proslavljen je zbog svog ekološki prihvatljivog dizajna.

BiFor FACE - Sveučilište u Birminghamu

Transicon

Osnovan 1967. godine sa sjedištem u Queensway Business Parku u Telfordu u Velikoj Britaniji, Transicon je izgradio snažnu reputaciju u dizajniranju i proizvodnji upravljačkih sustava po mjeri. Stručnost tvrtke pokriva AC, DC i servo pogone, kao i PLC i SCADA sustave. Transicon služi širokom krugu industrijskih klijenata, koji rade diljem Velike Britanije i međunarodno.

Stručnjaci za integraciju sustava i industrijsku automatizaciju | Transicon