Geen experimenten bij Klimahaus Bremerhaven
Werken met levende dieren vereist speciale vaardigheden. Terwijl de industrie in een fabrieksstilstand 'slechts' veel geld verliest, is het falen van technologie in een groot aquarium, in de ware zin van het woord, levensbedreigend.
Zweet, bevriezing, verbazing, verwondering – dit zijn slechts enkele van de emoties die een reiziger langs de achtste lengtegraad ervaart. In het geval van Klimahaus (klimaathuis) Bremerhaven in Duitsland kan deze belofte zelfs worden gedaan zonder dat je daarvoor in het vliegtuig stapt of over het water reist. Kinderen, gezinnen en zelfs hele schoolklassen krijgen een kijkje in het leven in verschillende klimaatzones, ervaren de oorzaken en gevolgen van klimaatverandering en leren persoonlijk de schoonheid van de natuur kennen.
Om al deze omstandigheden te ervaren, dwalen bezoekers van het Klimahaus door ruige rotsformaties naar de toppen in de Zwitserse Alpen, nemen de wereld waar via het perspectief van een insect op Sardinië en voelen het zand van de Sahel onder hun eigen voeten. Om de bezoekers van Bremerhaven de waterrijke gebieden van onze planeet te tonen, zijn er enorme aquaria met 135 verschillende soorten vis gebouwd. Grote aquaria tonen er het gevarieerde leven van vissen en koralen op een rif in de Stille Oceaan en een rivierlandschap met een regenwoudbekken in Kameroen.
Zelfs technologie op het hoogste niveau wordt oud
Grote aquaria, zoals die in het Klimahaus Bremerhaven, zijn complexe technische systemen die complexe ondersteuning vereisen. Om het ecosysteem zo goed mogelijk na te bootsen, is een minutieus afgestelde procescontrole noodzakelijk. Hier hangt het vooral af van parameters zoals het zuurstof- en CO2-gehalte, de smalle temperatuurovergangen en de pH-waarden.
Toen het Klimahaus in juni 2009 in Bremerhaven werd geopend, was de toegepaste bouwtechnologie state-of-the-art. Koeling en verwarming waren goed op elkaar afgestemd en duurzame bronnen, zoals fotovoltaïsche energie, bronluchttoevoer en energiepalen, zorgden voor een gunstige energie- en CO2-balans. In de loop der jaren ontstonden er echter steeds meer problemen met de werking van met name de aquaria. Na tien jaar was de productie van sommige van de gebruikte componenten al uitgefaseerd door de fabrikant – en dat maakte het beheer van de reserveonderdelen steeds ingewikkelder.
Belangrijke bedieningselementen waren niet langer beschikbaar en konden ook niet opnieuw worden besteld door ons", zegt Dennis Münch. Hij is besturingstechnicus bij Peckerson GmbH, een gespecialiseerd bedrijf met een compleet service-aanbod voor installaties met buitengewone uitdagingen.
“Je kunt niet zomaar de nieuwste versie van een paneel installeren, omdat je te maken hebt met een hele reeks uitdagingen”
"Dat is vrij normaal. In oudere systemen treedt na verloop van tijd instabiliteit op, soms veroorzaakt door een kapotte server of computer", zegt Dennis vanuit zijn ervaring. Hoewel de componenten vervolgens worden vervangen, ontstaat hierdoor langzaam een lappendeken aan technieken. Vanaf de oorspronkelijke installatie werden alle meet- en regelsystemen op het gebied van waterbehandeling en -regeling van de Noordzee- en Samoa-bekkens bediend via Siemens S7-314 PLC’s. De visualisatie liep op oude Siemens MP277-panelen. Bovendien was er geen softwarelicentie voor de oude Siemens-programma's.
In het Klimahaus waren vooral de bedieningspanelen zorgwekkend. "Je kunt niet zomaar de nieuwste versie van een paneel installeren, omdat je te kampen hebt met een hele reeks uitdagingen. Het paneel is namelijk niet langer compatibel met de server. Zelfs als het wordt bijgewerkt, is de programmering op de server niet langer compatibel met de geïnstalleerde software. Die zou ook opnieuw moeten worden geprogrammeerd", beschrijft Dennis de situatie. En dat resulteert uiteindelijk in een chaotisch beeld.
Een dagenlange onderbreking betekent voor de dieren de dood
De 20 technici, die in ploegendiensten verantwoordelijk zijn voor het welzijn van de zee- en rivierbewoners, hebben onlangs onder enorme druk gestaan. De waarde van de dieren is niet in geld uit te drukken en het zou dramatisch zijn als ze zouden sterven.
Bovendien was een complete en dus dure vernieuwing van de meet-en regeltechniek vanaf het begin uitgesloten door de speciale economische situatie; het Klimahaus betreft namelijk een toeristische trekpleister met een educatieve missie, waardoor de stad Bremerhaven een deel van de gemaakte kosten op zich neemt. Een eenvoudige uitwisseling was, zoals eerder beschreven, ook niet mogelijk. De oorspronkelijke fabrikant bestond ook niet meer en er was geen documentatie van het systeem. Tegelijkertijd moest de omschakeling binnen één dag soepel verlopen en diende het systeem meteen weer klaar te zijn voor gebruik.
Goed teamwerk is de oplossing
In deze ingewikkelde situatie kwam de Technical Support van itsme Schultz+Erbse in contact met de technische planning en adviesafdeling van Peckerson vanwege een andere kleinere bestelling. Uit de eerste gesprekken werd duidelijk hoe ze het project het beste konden aanvliegen. Naast het strakke tijdschema voor de uitwisseling lag de uitdaging met name in het vinden van een kosteneffectieve retrofit-oplossing en het inzichtelijk maken van de complexiteit van het project aan de gemeentelijke financier Bremerhaven.
Het project moest grondig worden gepland. De partner moest het volledige overzicht hebben en de panelen, de programmeertechnologie en de hostcomputer kennen om veilig over het externe systeem te kunnen meedenken. En dat moet wel kloppen, want er is geen back-up tijdens de conversiefase", verklaart Dennis de keuze voor itsme Schultz+Erbse.
Ten slotte besloten de stad, de procesoperators en de dienstverlener om de PLC-besturingsprogramma's en visualisaties te vernieuwen, gecombineerd met een eerdere gegevensback-up van de S7-programma's en een complexe systeemanalyse van de situatie.
Het retrofit-concept biedt geschiedenis
Tijdens de eerste fase werden alle PLC S7-programma's en bestaande visualisaties opgeslagen en vergeleken met de onvolledige documentatie. Daarna werden de oude Siemens MP277 HMI's vervangen door Proface SP5600WAD + SP5B10 12 HMI’s met Powerbox, er werd een geheel nieuwe grafische gebruikersinterface gebouwd en alle datapunten werden opnieuw verbonden met de overeenkomstige Siemens S7-314C-controllers.
Daarbij is er ook een andere belangrijke reden voor het vernieuwingsproject aan de orde gekomen: in het verleden vroegen de operators herhaaldelijk om na afloop een analyse van de problemen te kunnen uitvoeren. Er was geen betrouwbare opslag van dergelijke gegevens vóór het project. Als ondanks alle voorzorgsmaatregelen vissterfte optreedt, is het voor de aquariumtechnici uiterst belangrijk om toegang te hebben tot het logbestand van alle meetwaarden en alle bedieningselementen op de lange termijn, bijvoorbeeld ten aanzien van het openen van kleppen of het uitschakelen van pompen. Historische gegevens helpen om fouten te begrijpen en herhaling uit te sluiten.
Nog zo’n innovatie: het projectteam heeft externe link-interfaces in de werkstations geïntegreerd met WinGPViewer. Hiermee kunnen alle systemen nu op afstand worden bewaakt, bediend en aangepast.
“Het moet wel kloppen, want er is geen back-up tijdens de conversiefase"
Bediening op afstand is vooral belangrijk tijdens de oproepdienst van de aquariumtechnici: in geval van een noodoproep kunnen ze de situatie op afstand analyseren en de nodige tegenmaatregelen nemen voordat ze thuis vertrekken.
Tegelijkertijd wordt deze toegang met moderne beveiligingsconcepten beschermd tegen ongeautoriseerd gebruik.
Na een uitgebreide briefing en training van het technische team met directe ondersteuning van itsme Schultz+Erbse is Dennis er zeker van dat het proces goed zal verlopen.. Maar met de vele duizenden elementen waaruit het hele systeem bestaat, moet er vast ergens wel een UV-filter, een pomp of een frequentieomvormer worden vervangen, vermoedt Münch en lacht: “Het Klimahaus is een geweldig systeem en er is altijd wel iets te doen.”
