Aéroport de Berlin Brandenburg

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Drainage en amont avec BACnet : économique et à sécurité intégrée

L'aéroport de Berlin Brandenburg gère les eaux de pluie sur une surface de près de 1 500 hectares grâce à une infrastructure étendue. Afin de réduire les coûts du réseau de processus de drainage de l'aire de trafic et de rendre le système plus fiable, les exploitants misent sur les passerelles de MBS GmbH.

Le site de Schönefeld accueille actuellement le nouvel aéroport de Berlin Brandenburg, qui gérera à l'avenir l'ensemble du trafic aérien de la capitale allemande. Pour ce faire, sa superficie a été augmentée de près de 1.000 hectares, ce qui correspond à environ 2.000 terrains de football. Un vaste réseau d'égouts, comprenant des stations de pompage, des bassins de rétention et des installations de traitement, permet de collecter, de traiter et d'évacuer les eaux de pluie.

Des données très pertinentes sont collectées dans le réseau de processus de drainage de l'aire de trafic. Ainsi, les fortes pluies sont surveillées de près. En outre, les niveaux de COT (carbone organique total) dans les eaux de surface sont mesurés en permanence afin de transmettre régulièrement ces informations aux autorités environnementales.

Simplifier les processus avec BACnet

Techniquement, le réseau de processus est basé sur le système d'automatisation Simatic S7-300 PLC de Siemens avec le standard industriel Profinet (Process Field Network) et le standard de bus de terrain Profibus. Le S7-300 ne devait pas être remplacé, car il fonctionne de manière stable en tant que contrôleur fiable. Les données étaient collectées par un serveur OPC, qui les transmettait à un système SCADA. Il fallait maintenant mettre à niveau les serveurs Windows, ce qui aurait également nécessité une mise à jour du serveur SCADA.

Pour réduire les coûts dans ce domaine, Gunnar Hemmerling, ingénieur en automatisation des bâtiments à l'aéroport de Schönefeld, a voulu faire évoluer le système d'automatisation vers le protocole de communication BACnet (Building Automation and Control Networks). Jusqu'à présent, le système d'évacuation des eaux de l'aire de trafic était le seul niveau d'automatisation de l'aéroport qui ne disposait pas de BACnet. BACnet est pourtant la clé de la simplification et de l'uniformisation des différentes parties prenantes de l'aéroport. Jusqu'à récemment, le centre de contrôle technique comptait 12 systèmes GLT différents connectés à des systèmes de bus différents. Il n'était pas question de numériser cette version hétérogène. C'est pourquoi l'aéroport a adopté une norme d'usine BACnet et s'est fixé comme objectif de n'utiliser que deux systèmes GLT à l'avenir dans le centre de contrôle.

 Réduire les dépenses

BACnet a déjà fait ses preuves à de nombreuses reprises dans le domaine de l'automatisation des bâtiments de l'aéroport. L'exploitant, Flughafen Berlin Brandenburg GmbH FBB, ne profite pas seulement de la performance d'intégration du protocole BACnet. Il y a aussi les économies d'efforts réalisées en mettant en réseau les appareils via l'informatique existante au lieu de les câbler. Hemmerling : "BACnet offre une indépendance lorsqu'il s'agit de sécurité informatique, plus une plus grande marge de manœuvre pour la gestion et l'exploitation des données".

En raison de sa bonne expérience avec les passerelles de MBS GmbH, Hemmerling a acheté la passerelle universelle Double-X I Profinet avec 1 000 points de données pour les 13 stations de pompage, après un entretien approfondi avec les experts BACnet de Krefeld. Elle sert d'interface de communication entre différents protocoles de bus. Grâce à un adaptateur matériel de protocole intégré, elle convertit la norme Profinet en protocole de bus ouvert BACnet.

Les passerelles comme interfaces de communication

La configuration s'effectue à l'aide de fichiers texte qui sont transférés à la passerelle via un navigateur à l'aide d'un serveur web intégré et qui y sont enregistrés de manière permanente. "Nos produits peuvent être adaptés de manière flexible à l'évolution des besoins", souligne Nils-Gunnar Fritz, directeur général de MBS GmbH. "De plus, le micrologiciel du microprocesseur utilisé est en cours de mise à jour, ce qui permettra à l'avenir de représenter encore plus de points de données via le multiplexage de la mémoire".

Station de pompage par station de pompage, le réseau de traitement a été converti à BACnet en 2018/2019 sans interruption de l'exploitation. L'équipe technique a été aidée par le fait que le nouveau chef du service d'automatisation des bâtiments et de contrôle-commande a fait l'acquisition d'un puissant MBE BACnet (Management Operating Equipment), enteliWEB de Delta Controls. Il est basé sur le web et combine une interface de visualisation avec un outil de gestion de l'énergie facile à utiliser. De plus, il existe une interface automatisée avec le système de tickets du centre de contrôle, de sorte que les données numériques via BACnet des postes d'automatisation arrivent désormais directement sur une tablette du personnel de l'atelier pour gérer rapidement les opérations et les dépannages. Hemmerling : "Cela a été une grande motivation pour nous : alors que le réseau de processus des eaux usées compatible BACnet a déjà été mis en œuvre sur l'enteliWEB, nous avons d'abord dû mettre le S7-300 en BACnet pour le drainage de l'aire de trafic, configurer le réseau de processus en conséquence et l'alimenter en points de données".

Interopérabilité pour un plus grand choix de produits

La masse de 7000 points de données pour le seul drainage de l'aire de trafic s'est d'abord avérée être un frein. "Lorsqu'on travaille avec Profinet, le défi consiste à respecter scrupuleusement la séquence", explique le technicien Sven Nachtigall. "S'il y a une seule erreur, il faut parfois tout recommencer". C'est la procédure que Nachtigall a finalement décidé d'adopter. Une fois le couplage réussi, des objets, des propriétés et des journaux de tendances BACnet ont été créés et la norme d'usine BACnet a été mise en œuvre. Enfin, les anciennes images de l'installation ont été rapidement reproduites dans le nouveau MBE.

Désormais, le réseau de processus de drainage de l'aire de trafic se compose d'une part du Siemens S7-300, qui apporte la stabilité nécessaire au niveau de l'automatisation, et d'autre part du puissant MBE enteliWEB de Delta Controls. Comme interface, la Double-X I Universal Gateway Profinet apporte tous les avantages que le monde BACnet offre à l'automatisation des bâtiments. "Grâce à leur interopérabilité, BACnet et les produits MBS mettent à notre disposition une grande diversité de produits", se réjouit Hemmerling.

Coûts réduits de moitié

En outre, la communication des données est désormais beaucoup plus simple. Les nouveaux points de données ne sont plus ajoutés dans le système SCADA, mais sont configurés dans la passerelle, convertis en BACnet/IP et enregistrés sans détour dans enteliWEB avec une image actualisée de l'installation. Si la communication devait se bloquer, il n'y a plus qu'une seule interface - le couplage S7-300 / Universal Gateway, qui peut être vérifié directement. Auparavant, en cas de panne de réseau, les données importantes étaient perdues. Aujourd'hui, dans un tel cas, enteliWEB récupère automatiquement son entrée depuis la passerelle, qui conserve les données Trendlog dans une mémoire tampon et les met à disposition dès que le réseau est à nouveau actif.

Et le projet est également plus que satisfaisant en termes de coûts, car le prix de la mise à jour SCADA aurait largement dépassé le coût d'acquisition des passerelles. "Par rapport aux coûts prévisionnels qui auraient été engagés avec notre ancienne solution, nous avons économisé 50 %", calcule Hemmerling. Parallèlement, nous disposons désormais d'une infrastructure unifiée qui peut être facilement mise à niveau si nécessaire.