Beverentunnel is toekomstbestendig dankzij digital twin

Strakke en slimme samenwerking

“Er rijden jaarlijks 5 miljoen voertuigen door de Beverentunnel”, zegt Michiel Xenakis, die als Automation Engineer bij Equans verantwoordelijk was voor de centrale technische aansturing in dit renovatieproject. “De tunnel is dus een van de slagaders van de Antwerpse haven, maar was na bijna 40 jaar dienst aan een grondige make-over toe wat veiligheid en duurzaamheid betreft.”

“We bouwden een zonnepanelenpark met een vermogen van 400 kWp dat ongeveer de helft van de energievoorziening van de tunnel dekt. De tunnel kreeg ook een waterzuiveringsinstallatie die zo’n 3,5 miljoen liter water per dag kan zuiveren. Voor de veiligheid kwamen er nieuwe vluchtdeuren en -gangen en zijn ook de verlichtings-, ventilatie- en brandmeldingssystemen volledig vernieuwd.”

Equans en Besix Unitec werkten nauw samen voor de elektromechanische aansturing van de tunnel. “Wij waren verantwoordelijk voor de technieken verbonden aan de twee tunnelkokers”, vertelt Maarten Duym van Besix Unitec. “Wij installeerden onder andere de pompstations, de ventilatoren en de brandblusinstallatie. Die technieken communiceren allemaal met de PLC’s die Equans overkoepelend gebruikt om de tunnel centraal aan te sturen.”

“Wij hebben net als Equans voor PLC’s van Siemens gekozen in onze technieken”, vult Maarten aan. “In theorie hadden we andere kunnen nemen, maar het is natuurlijk handiger voor de communicatie tussen onze PLC’s dat we met dezelfde partner werkten. Bovendien hadden Michiel en ik hetzelfde centrale aanspreekpunt bij Siemens, in de persoon van Brecht Vandendoorent. Ook dat vereenvoudigde veel in een project waar wel wat tijdsdruk op zat.”

Veilige automatische aansturing

Als Customer Solution Architect bij Siemens had Brecht dus zowel met Equans als Besix Unitec regelmatig contact tijdens het project. “Bij de start legden we eerst samen de technische architectuur vast”, legt Brecht uit. “Daarna hadden we maandelijkse afstemmomenten om de status op te volgen en bij te sturen indien nodig. Zo konden we per tunnelkoker een redundante architectuur realiseren, doorgedreven tot op het niveau van de remote I/O-eilanden.”

“Een redundante PLC-architectuur is cruciaal om maximale beschikbaarheid te garanderen”, licht Michiel toe. “Valt er een PLC uit, dan heeft dat geen directe impact op de tunnelaansturing en hoef je de tunnel niet te sluiten. Ontstaat er bijvoorbeeld brand, dan zullen de ventilatie en de signalisatieborden blijven werken. Dat is natuurlijk cruciaal voor de veiligheid van de tunnelgebruikers.”

“Een belangrijk aspect van de renovatie is dat alle technieken nu automatisch aangestuurd worden”, gaat Michiel verder. “Vóór de renovatie moest bij elk incident iemand in het controlecentrum een manuele handeling stellen. Nu is dat niet meer het geval en wordt er meteen automatisch actie ondernomen via de centrale PLC-sturing. Dat is opnieuw efficiënter en veiliger.”

Snel heropend dankzij digital twin

De automatische aansturing van de Beverentunnel is uniek in België. Maar de meest tot de verbeelding sprekende innovatie was het gebruik van een digital twin. “Dankzij die virtuele kopie van de tunnel konden we de software op voorhand testen”, legt Michiel uit. “Zo konden we de foutenmarge reduceren en de tunnel sneller weer openstellen voor het wegverkeer. We gebruikten daarvoor PLCSIM Advanced, een Siemens-systeem waarmee je je SIMATIC S7-controllers perfect virtueel simuleert.”

“Zo’n digital twin opbouwen vergt wel wat tijd”, legt Brecht uit. “Je vertrekt van een 3D-model en maakt dat dynamisch in een handige grafische interface. Je voegt er de verdeelkasten aan toe en kan dan van daaruit bijvoorbeeld de verlichting aansturen. Wie software aan het schrijven is, kan zo makkelijker op afstand iets testen, zonder elke keer naar de tunnel te moeten gaan of – nog erger – die te sluiten. In dat laatste scenario kan je ook vaak niet voorspellen wanneer de tunnel dan weer open kan.”

“In een volgende fase is die digital twin ook handig om je personeel op te leiden”, voegt Michiel toe. “Vroeger kreeg je draaiboeken en moest je als operator on the job leren, met alle risico’s van dien. In dit project konden de operatoren nog voor de tunnel weer openging met de nieuwe besturing leren werken.”

Voorbeeld voor andere tunnels

Het moge duidelijk zijn: de vele nieuwe technieken maken de Beverentunnel volledig toekomstbestendig. “En dankzij de open communicatieprotocollen kan er altijd iets gewijzigd of toegevoegd worden aan de tunnelbesturing zonder dat je veel moet wijzigen in de software”, legt Michiel uit. “Niet onbelangrijk, want doet er zich toch een groot incident voor in een tunnel, dan moet je als uitbater actie ondernemen om de tunnel nog veiliger te maken”, voegt Brecht toe.

“Deze totaalrenovatie is een voorbeeld voor toekomstige projecten”, vindt Michiel. “Als het van mij afhangt, werken we voortaan altijd met een digital twin. Een extra troef qua duurzaamheid is trouwens dat de Siemens-hardware een lange levensduur heeft. En wil je na pakweg tien jaar een PLC vervangen door een nieuwer model, dan kan je dat makkelijk doen zonder iets anders te moeten aanpassen.”