German Cathodic Protection

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1 Seite: 1 von 9 Fernwirktechnik für kathodische Korrosionsschutzanlagen Fernwirktechniksystem... als ob Sie vor Ort wären und alles unter Kontrolle hätten! stellt grenzenlose Verbindungen zu Schutzstromgeräten von kathodischen Korrosionsschutzanlagen her. Auf Tastendruck sind Sie mitten im Geschehen. Der Monitor stellt die Betriebszustände der externen Anlagen dar. Unregelmäßigkeiten der Betriebszustände werden bereits im Frühstadium erkannt. Der Zentralrechner der Kopfstation im Zusammenwirken mit dem Experten weiß recht gut, wie er in Ausnahmesituationen reagieren muss. Das spart Kosten und reduziert den aufwendigen Personaleinsatz vor Ort. Anwendung in der Korrosionsschutztechnik Aufzeichnen und Messen von Strom-, Spannungs- und Potenzialwerten Überwachung der analogen Grenzwerte (z.b. Potenzial) Protokollierung und Speichern bei Ereignissen (Statussignale und Störsignale) Digitale und analoge Übertragung der Betriebszustände zum Zentralrechner Aktueller Statusdisplay aller Daten on-line auf dem Monitor des Zentralrechners On-line-Parametrisierung der kathodischen Schutzanlagen Automatische und manuelle Ausgabe des Betriebsprotokolls in Tabellen- oder Diagrammform auf Monitor oder Drucker Die grundlegenden Funktionen von sind: Anwählen einzelner Anlagen, Schalten, Steuern und Regeln von Strömen, Spannungen und Potenzialen, die auto-matische Alarmierung im Fehlerfall, sowie das langfristige Archivieren aller relevanten Daten der kathodischen Schutz-anlagen. Warum wird benötigt? zur Reduzierung der Betriebskosten zur transparenten Übersicht aller Systeme zur Reduzierung von Personal- und Reisekosten zur zentralen Systemüberwachung durch nur einen Partner zur Vermeidung von Folgeschäden

2 Seite: 2 von 9 besteht im wesentlichen aus folgenden Hauptkomponenten: Interaktives System bestehend aus Management- Software und Zentralrechner als Kopfstation mit Schnitt-stelle zum Kommunikationsnetz Kommunikationsnetz mit Übertragungstechniken, wie: Leitungsnetz, Kupfer- oder Lichtwellenleiter Internet Private Funknetze (Richtfunk oder Radialfunk) Analoges Telefonnetz GSM-Netz Digitales ISDN-Netz Satellit-Netz Leitungsnetz Lichtwellenleiter/SCADA Funknetze GSM Netze Process Fieldbus Satellit-Netz Steuer-, Regel- und Überwachungs-module innerhalb der Schutzstrom-geräte oder bei bestehenden Anlagen als externe Module Die Verbindung zwischen den beiden wichtigsten Komponenten ist je nach Verfügbarkeit durch direkte Verkabelung, Glasfaser / SCADA, Richtfunk-Modem, DFÜ Line-Modem, GSM-Modem (Handy), Prozess- Feldbus (Profibus, Interbus-S, CAN-Bus,...), Satelliten- Verbindung oder eine Kombination dieser Medien möglich. Schutzstromgerät Schutzstromgerät Schutzstromgerät Integrierte RMCS Einheit beinhaltet folgende Hauptkomponenten: Solaranlage als Schutzstromgerät CCOR - Corrocontrol Ausgangsregeleinheit (programmierbar) 4 überspannungsgeschützte Analogeingänge (min.) 4 Digitaleingänge 4 Digitalausgänge Relaiskontakt für Schutzstrom-Taktschalter Anwendung der Fernwirktechnik für Schutzstromgeräte Datenübertragungseinheit Antenne mit Kabel Überspannungsschutz für die Antenne GPS synchronisierter Schutzstrom-Taktschalter als Option Spannungsversorgung: VAC 9-36 VDC UPS Batterie als Option RMCS Einheit Antenne Schutzstromgerät RMCS Einheit (ausserhalb des Schutzstromgerätes) beinhaltet folgende Hauptkomponenten: Edelstahgehäuse IP 54 CCOR - Corrocontrol Ausgangsregeleinheit (programmierbar) 4 überspannungsgeschützte Analogeingänge (min.) 4 Digitaleingänge 4 Digitalausgänge Relaiskontakt für Schutzstrom-Taktschalter Datenübertragungseinheit Antenne mit Kabel Überspannungsschutz für die Antenne GPS synchronisierter Schutzstrom-Taktschalter als Option Spannungsversorgung: VAC 9-36 VDC UPS Batterie als Option Überspannungsschutz Corrocontrol Ausgangsregeleinheit Übertragungseinheit

3 Seite: 3 von 9 Beispiel: Anwendung für Ölfelder INTERNET für Remote-Benutzer Control Room SCADA Server Verstärker Basisstation RMCS Einheit

4 Seite: 4 von 9 Allgemein CORROCONTROL OUTPUT REGULATOR (CCOR) ist eine Steuereinheit, die speziell für die Anforderungen kathodischer Korrosionsschutzanlagen entwickelt wurde. CCOR findet Anwendung für die unterschiedlichsten Schutzobjekte wie, Pipelines, Industrieanlagen, Lagertanks, Offshoreanlagen, Förderbrunnenverrohrungen, Stahlarmierung von Betonbauwerken, etc. Die Hauptaufgabe des Gerätes ist die Überwachung und Steuerung von Schutzstromgeräten und DC/DC-Geräten für Fremdstromanoden. Die Überwachungs- und Regelparameter sind einstellbar über Tasten und Display auf der Frontseite des Gerätes, oder können über die serielle Verbindung vom Remote-Desktop-Computer vorgenommen werden. Mehrere CCOR Steuereinheiten können zu einem Zentralrechner über ein Kommunikationsnetzwerk verbunden werden und von der zentralen Leitstelle überwacht und gesteuert werden. System Layout Es gibt die Möglichkeiten den CCOR REGULATOR innerhalb des Gehäuses eines Schutzstromgerätes oder eines DC/DC Wandlers zu montieren. Beschreibung CCOR besteht aus einem 19 Einschub mit einem Bedienfeld auf der Vorderseite und mit Terminal-Stecker auf der Rückseite. CCOR bietet die Möglichkeit, Systeme über Steuersignale von 0-5 V DC oder 0/4-20 ma die Ausgangsspannung des Leistungsteils eines Schutzstromgerätes einzustellen. Als Option bietet CCOR die Steuerung von Systemen mit motorangetriebenen Auto-Transformatoren. CCOR misst kontinuierlich die Ausgangsspannung, den Ausgangsstrom sowie das Potenzial von bis zu zwei (2) angeschlossenen Referenzelektroden (Cu/CuSO 4, Ag/AgCl, Zn oder MnO 2 ). Die Ausgangsspannung wird durch über das im Menü gewählte Verfahren entweder mit konstanter Spannung, konstantem Strom oder konstantem Potenzial geregelt. Wenn zwei Referenzelektroden angeschlossen sind und der Modus Referenzelektroden gewählt wird, prüft das Gerät diese Referenzelektroden hinsichtlich ihrer Genauigkeit. Im Falle, dass Abweichungen von einem voreingestellten Grenzwert festgestellt werden, erkennt das Gerät diesen Zustand als Fehler und schaltet auf einen so genannten Intrinsic Safe (IS) Modus, d.h. bis zur Behebung des Fehlers wird automatisch auf den Modus konstanter Strom geschaltet um einen Überschutz der angeschlossenen Anlagen und Bauwerke durch fehlerhaftes Schutzpotenzial zu verhindern. Abbildung 1 und 2 zeigen typische Anwendungen RS232 / RS485 Modbus Protokoll Anschlussschema in Verbindung mit einem DC/DC-Wandler RS232 / RS485 Modbus Protokoll Anschlussschema in Verbindung mit einem Transformator/Gleichrichter CORROCONTROL Potenzial 1 CORROCONTROL Potenzial 1 + Potenzial Referenzelektroden + Potenzial 2 Steuersignal 0-5 V oder 0/4-20 mv Signal Taktschalter EIN/AUS DC Spannung DC Strom (Shunt) Steuersignal 0-5 V oder 0/4-20 mv Signal Taktschalter EIN/AUS DC Spannung DC Strom (Shunt) Leistungsteil + Ausgang Abbildung 1 Leistungsteil + Ausgang Netzeinspeisung - Ausgang DC Einspeisung - Ausgang 1 2 Referenzelektroden Anodenanlage Schutzobjekt Anodenanlage Schutzobjekt Abbildung 2

5 Seite: 5 von 9 CORROCONTROL OUTPUT REGULATOR (CCOR) Programmierverfahren CORROCONTROL bietet 2 unterschiedliche Modi, die durch den Anwender im Wechsel aufgerufen werden. Das System CCOR startet nach dem Einschalten automatisch im Funktionsmodus. Im Funktionsmodus werden die aktuellen IST-Werte des Systems angezeigt. FUNKTIONSMODUS

6 Seite: 6 von 9 PROGRAMMIERMODUS TEIL 1

7 Seite: 7 von 9 PROGRAMMIERMODUS TEIL 2

8 Seite: 8 von 9 Technische Daten Wechselstromeingang Gleichstromeingang Leistung 2 Potenzialmessungen (2 Elektroden) Shunt Messungen Spannungsmessung Ausgang, Steuersignal (Ust) Ausgang, Potenzial Meter Relaiskontakt für Taktschaltermodus RS232 / RS 485 Baud Rate RS232 / RS 485 Protokoll RS232 / RS 485 Handshake LCD Display LCD Größe Display Abmessung Gewicht Betriebstemperatur V, 50/60 Hz V < 5,0 W (-4 V) - (+4 V) DC, > 10 MΩ, potenzialfrei 0-60 mv, mv 0-60 V 0-5 V DC 0-4 V DC 8 A 9600 bit/s 8N1 keiner 4 Zeilen mit 16 Zeichen / LED ca.. 5 mm 170 x 140 x 130 mm ca. 0,90 kg -10 C to +55 C

9 Seite: 9 von 9 Software-Paket Das RMCS Software Paket ermöglicht dem Benutzer direkten Kontakt mit CORROCONTOL ausgerüsteten Korrosionsschutzanlagen herzustellen. Fernüberwachung und Fernsteuerung sind somit nicht nur vom Zentralrechner, sondern von jedem Ort in der Welt mittels Laptop und GSM-Mobiltelefon möglich. Das RMCS Software Paket wird maßgeschneidert nach Anforderungen der Kunden zugeschnitten, wie: Anwendersprache (z.b. Deutsch, Englisch, Arabisch, Spanisch, Chinesisch, etc.) Visualisierung (Monitor Hauptebene und Detailebenen) Database Inhalt Print-Protokolle Schnittstellen Spezielle Anzeigen (z.b. Messung Depolarisation) Nachfolgend einige Beispiel-Screenshots des RMCS Software-Pakets:

10 MiniTrans Drahtlose Fernüberwachung Dokument Nr.: D R0 Seite: 1 von 4 Netzunabhängige Fernüberwachung in Messstellen Eine Fernüberwachung für den kathodischen Korrosionsschutz arbeitet erst dann wirtschaftlich, wenn sie gleichzeitig in Messstellen und Schutzanlagen installiert werden kann und den Aufwand für die regelmäßigen Messstellen- und Schutzanlagenkontrollen reduziert. MiniTrans ist speziell für die Fernüberwachung des kathodischen Korrosionsschutzes entwickelt und überwacht drahtlos selbstständig Ein- und Ausschaltpotenziale, Wechselspannungen, Strom- und Mikrovoltwerte. Der Einsatz batteriesparender Hardware und neuester GSM- Funktechnologie ermöglicht einen 3-jährigen Betrieb mit täglichen Messungen und Übertragungen mit einem Batteriesatz. Mit der Berücksichtigung neuer Tarifstrukturen und intelligenter Übertragungstechniken in den GSM-Netzen betragen die monatlichen Funkgebühren je nach Einsatz zwischen 5 und 10 EUR. Komplettsystem mit Sensor, Antennenkombination und externem Netzteil Netzversorgte Fernüberwachung in Schutzanlagen Die regelmäßige, manuelle Funktionskontrolle und die Überwachung der Einspeisespannung und des Einspeisestromes der Schutzanlagen war bisher die Grundlage für einen störungsfreien Betrieb des kathodischen Korrosionsschutzes. Mit dem Einsatz des MiniTrans Fernüberwachungssystems in Schutzanlagen können Sie jetzt Ihre manuellen Kontrollen auf ein Minimum reduzieren. MiniTrans überwacht netzversorgt und drahtlos ferngesteuert Einspeisespannung, Einspeisestrom und Ein- und Ausschaltpotenziale Ihrer Schutzanlagen. Die schnelle Erkennung von Schutzanlagenausfällen und Einspeiseproblemen durch das MiniTrans Fernüberwachungssystems ist auch bei einem Netzausfall durch die eingebaute Batterie gewährleistet. Schutzanlagentaktung für Nach- und Intensivmessung Der Einbau von MiniTrans Funksensoren in Schutzanlagen spart die in der Vergangenheit für Nach- und Intensiv-messungen unbedingt notwendige, aber zeitintensive temporäre Installation von Zeitschaltern. Die Aktivierung des Schutzanlagentaktes und die Auswahl der Schaltzeiten für einzelne oder Gruppen von Schutzanlagen kann komplett ferngesteuert von Ihrer Betriebsstelle oder durch ein mobiles Einsatzteam erfolgen. Mehrkanal-Datenlogger für ferngesteuerte Registrierungen Über die Fernüberwachung hinaus kann MiniTrans auch mehrkanalige Registrierungen ferngesteuert durchführen. Damit bietet das MiniTrans System neben der Fernüberwachung auch wichtige Funktionen für die Unterstützung von Streustromuntersuchungen und Fehlersuchen.

11 MiniTrans Drahtlose Fernüberwachung Dokument Nr.: D R0 Seite: 2 von 4 Kostengünstige Installation und Inbetriebnahme Bereits bei der Installation in der Messstelle bietet MiniTrans eine einfache und kostengünstige Lösung. Die speziell für den Einsatz in Messpfählen konstruierte DCF- und Funkantennenkombination wird einfach in den Messpfahl geschoben und der Funksensor oberhalb des Klemmbrettes aufgesetzt. DCF-77 und GSM Antennenanschluss Eingangskanäle und serielle PC-Schnittstelle Kosten- und zeitsparende Fernprogrammierung Durch die Möglichkeit der kompletten Fernprogrammierung für alle Mess- und Funkparameter kann MiniTrans vom Anwender ohne überflüssige Fahrzeiten kostengünstig von der Betriebsstelle aus bedient werden. So kann MiniTrans bei wechselnden Einsatzbedingungen für den kathodischen Korrosionsschutz schnell und problemlos auf neue Anforderungen bezüglich Messzeiten und Messumfang reagieren. Über die Anforderungen der KKS-Messtechnik hinaus kontrolliert und überträgt MiniTrans kontinuierlich eigene Daten über Batteriezustand, DCF- und Funkversorgung, Umgebungstemperatur und Synchronitätszustand. Mobile Schutzanlagensteuerung per Handy Schutzanlagensteuerung per Handy Der MiniTrans Funksensor ist bereits serienmäßig für eine Fernsteuerung per SMS-Nachrichten ausgestattet. Damit können Sie mit jedem SMS-fähigen Handy Ihre Schutz-anlagen auf verschiedene Schaltvarianten und Taktzeiten mobil und von jedem Ort aus mit einfachen Tastencodes steuern. Intelligente und ortsunabhängige Fernüberwachung Durch die intelligente Nutzung neuester GSM- Funktechnologie ist das MiniTrans Fernüberwachungssystem im In- und Ausland einsetzbar und vor Datenverlusten- und Verfälschungen sicher geschützt. Bei der automatischen Datensicherung und -übertragung mithilfe einer GSM-Mailbox sichert jeder MiniTrans Funksensor seine Fernüberwachungsfunktionen auch ohne ständige Bereitschaft der Betriebsstelle. Der gleichzeitige Empfang der Messwerte und die Steuerung der Fernüberwachung wird für bis zu 3 Betriebsstellen oder mobile Einsatzteams gleichzeitig unterstützt. Damit ist ein von einer stationären Betriebsstelle unabhängiger Betrieb Ihres gesamten Fernüberwachungssystems möglich. GSM

12 MiniTrans Drahtlose Fernüberwachung Dokument Nr.: D R0 Seite: 3 von 4 WinTrans Software für die Steuerung und Auswertung von Fernüberwachung und Überwachungsmessungen Die gesamte Steuerung und Auswertung der MiniTrans-Funksensoren erfolgt durch die Software. Sämtliche Parameter für den laufenden Fernüberwachungsbetrieb, wie Messbereiche, Messzeiten, Funkzeiten und Schaltzeiten werden durch die Software verwaltet und zu den Funksensoren drahtlos übertragen. Durch eine umfangreiche und dazu leistungsfähige Datenbank, die sowohl für die Überwachung eigener Schutzbereiche, wie auch für die Überwachung im Kundenauftrag optimiert ist, verwaltet die Kontrolle und Pflege Ihres gesamten KKS-Messstellen und Schutzanlagenbestandes. Intelligente Fernüberwachung im Netzwerk Die bewusste Konzentration auf wenige Komponenten für einen intelligenten und wartungsfreien Einsatz des Fernüberwachungssystems setzt sich auch bei der Ausrüstung für die Betriebsstelle fort. Mit dem Funkmodem, einer externen Funkantenne, sowie einem PC / Notebook mit installierter Software sind alle Voraussetzungen für die Steuerung und Auswertung der Messstellen- und Schutzanlagensensoren von Ihrer Betriebsstelle aus gegeben. Mit einem Netzwerk verbunden, stehen auf Wunsch alle Informationen über die Messstellen und Schutzanlagen in Ihrem gesamten Unternehmen zur Verfügung.

13 MiniTrans Drahtlose Fernüberwachung Dokument Nr.: D R0 Seite: 4 von 4 Technische Daten Beschreibung Batterieversorgter Funksensor zur drahtlosen Überwachung und Registrierung von KKS-Messgrößen und zur ferngesteuerten Schutzanlagentaktung Messeingänge 2 x DC (mit hoher Wechselspannungsdämpfung) 2 x AC (parallele Messung zu DC-Kanälen) 1 x µv (mit hoher Wechselspannungsdämpfung) Speicher Schnittstelle 32 KByte Programm / 96 KByte Daten 9600 Baud seriell zur Programmierung und Überprüfung am Einbauort Messbereiche Uhrzeit DCF-77synchronisierte Echtzeituhr mit Spannungsausfallüberbrückung und aktiver Temperaturregelung DC-Spannung Kanal Zeitabweichung Schaltaugang Max. 50 ms bei 12 DCF-Empfangserfolgen / Tag (von -20 C and 60 C) 30 V / 0,1 A / 30 Ohm (höhere Lasten mit externem Netzteil) Bereich ± 1000 mv ± 10 V ± 150 V Auflösung 0,1 mv 1 mv 15 V Funksystem Internes Funkmodem für GSM Netze mit 900 MHz Eingangsimpedanz > 2 MΩ Antenne Programmaktualisierung Kalibrierungsüberprüfung QM Batterieversorgung Netzversorgung (optional) Abmessungen Funksensor Antenne Spezielle Antennenkombination mit DCF- und Funkantenne zum Einbau in Messpfahl oder Schutzanlage Drahtlos per Fernübertragung oder direkt mit serieller Schnittstelle Über serielle Schnittstelle mit Notebook vor Ort Lithiumbatterie-Pack 7,2 V / 13 Ah (unbegrenzter Datenerhalt beim Batteriewechsel) Externes Netzteil mit Ansteuerung von Leistungsschaltern 65 x 240 x 40 mm (B x H x T) / 480 g (inkl. Batterie) 75 x 60 x 40 mm (B x H x T) / 170 g (ohne Antennenstab) Dämpfung bei 16.6 Hz bei 50.0 Hz AC-Spannung Eingangsimpedanz Frequenzbereich Mikrovoltmessung 60 db (Faktor 1.000) 100 db (Faktor ) Bereich 1 V eff. 10 V eff. 250 V eff. > 2 MΩ Hz Bereich ± 100 mv Kanall Auflösung 0,2 mv 2 mv 50 V Kanall 3 Auflösung 1 µv Eingangsimpedanz > 200 kω Fernüberwachung / Schutzanlagentaktung Dämpfung bei 16.6 Hz bei 50.0 Hz 60 db (Faktor1.000) 100 db (Faktor ) Überwachungsmöglichkeiten Messzeiten Normalmodus Diagnosemodus 2 DC-Kanäle Ein / Aus (z.b. Potenzial- und Schutzrohr) 2 AC-Kanäle (z.b. Poteztial- und Fremdleitung) 1 µv Kanäle Ein / Aus (z.b. für Rohrstrom oder Gleichrichterstrom) Max. 4 komplette Ein- und Ausmessungen pro Tag (Uhrzeiten frei programmierbar) Alle 5, 10, 30, 60 oder 120 Minuten Nullpunktkalbrierung Automatisch vor jeder Messung Mittelwertbildung Frei programmierbar (ohne, 1, 2, 4 oder 8 Minuten) Registrierung / Datalogger Schaltmöglichkeiten Immer eingeschaltet Messtakt Dauertakt Immer ausgeschaltet Funkzeiten Normalmodus Diagnosemodus Zustandsüberwachung DCF-77 Signal Synchronität Funksignal Batteriezustand Netzversorgung Temperatur Nullpunkt z.b. bei Beeinflussungsmessungen Standardeinstellung bei Fernüberwachung z.b. 12/3 oder 4/2 für Intensivmessungen Für Wartungsarbeiten 1 Sende- / Empfangszeit (frei programmierbar) Max. 3 zus. Empfangszeiten (frei programmierbar) Alle 5, 10, 30, 60, oder 120 Minuten Qualität und Empfangserfolge Zeitabweichung in Millisekunden Funkqualität, sowie Empfangs- und Sendeerfolge Restkapazität und Betriebsstundenzähler Netzausfallanzeige Temperaturmessung Kontrolle der Messgenauigkeit Kanäle Abtastraten ohne Mikrovoltmessung mit Mikrovoltmessung Messwertspeicher Programmierung Datenübertragung Fernprogrammierung 2 DC, 2 AC, 1 Mikrovolt 0,5 s, 1 s, 2 s, 5 s, 10 s, 30 s 2 s, 5 s, 10 s, 30 s ca Messwerte Anzahl der Messkanäle Messbereiche Abtastrate Startzeit Endzeit Drahtlos per Funk alle Einstellungen Fernprogrammierung Batterielebensdauer Normalmodus bei Wochenendabschaltung Alle Einstellungen und Messprogramme sind vollständig fernprogrammierbar ca. 2,5 to 3 Jahre ca. 3,5 to 4 Jahre Batterielebensdauer Nullpunktabgleichung ca. 80 einkanalige Aufzeichnungen mit 1 s Abtastrate und 6 h Dauer (inkl. Funkübertragung) Automatisch während der Registrierung