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eXPert TCS

Il Prodotto SDI per il controllo integrato di turbine a gas e a vapore

eXPert TCS è il Prodotto SDI dedicato al controllo completo delle turbine per la generazione energetica.
Progettato per unire prestazioni, sicurezza e affidabilità, è basato sull’architettura eXPert STAR DualBus, che combina ridondanza nativa, loop di regolazione ad alta velocità e integrazione nativa con HMI oE dell’Ecosistema eXPert.

Applicabile sia a turbine a gas che a vapore, eXPert TCS fornisce controllo, protezione e diagnostica in tempo reale, assicurando la continuità operativa e il rispetto delle policy di cybersecurity industriale adottate da SDI.

Insight

  1. Controllo ad alte prestazioni – regolazioni servo-idrauliche con tempi di ciclo fino a 8 ms e rilevamento velocità fino a 12 kHz. 
  2.  Ridondanza totale – architettura CPU, I/O e bus ridondata con hot-swap e switchover senza bump.
  3. Compatibilità universale – supporto di sensori LVDT, 4–20 mA e pick-up di velocità; protocolli standard IEC 60870-5-104, IEC 61850, Modbus, OPC UA, DNP3.
  4. Ingegneria evoluta – editor di logiche GAPS, sviluppato secondo lo standard IEC 61131-3, con gestione macro e tracciabilità KKS.
  5. CyberSecurity industriale – la fornitura è realizzata adottando, in accordo col cliente, policies di cybersecurity a livello applicativo e di architettura, con riferimento alle normative ISO 27001, NIS2 e al Cyber Resilience Act di recente adozione in Europa.
  6. Simulazione e validazione integrate – ambiente di test FAT/SAT con modelli di turbina e loop chiusi, senza riscritture in campo.

Caratteristiche principali

  • Controllore DualBus
    CPU ridondata Master/Slave con loop a 10 ms e sincronizzazione I/O automatica.
  • Controllo servo-idraulico
    Scheda IPO – Valve Positioner: 4 uscite ±20/±30/±50 mA, 8 ingressi 4–20 mA (16 bit), PI on-board a 8 ms, hot-backup e bumpless switchover, diagnostica FDT/DTM integrata.
  • Rilevamento velocità e protezioni rapide
    Scheda IOS – Speed Detector: 5 ingressi 0.1 Hz – 12 kHz, architettura 2oo3, soglie indipendenti, diagnostica FDT/DTM integrata.
  • Acquisizione Analogica Veloce
    Scheda ITMS – 16 ingressi, 10 ms
  • Supervisione eXPert HMI oE
    Grafica High Performance HMI multilayer, sinottici turbine/BOP, trend storici e diagnostica avanzata integrata.
  • Manutenibilità con impianto in esercizio
    Moduli hot-swap aggiornabili via porta frontale RJ11 senza interruzione di servizio.

Perché eXPert TCS?

CyberSecurity by Design

Ridondanza completa

Prestazioni dinamiche

Ingegneria intelligente

Integrazione nativa

Campi d’utilizzo

eXPert TCS è progettato per adattarsi alle diverse esigenze della generazione energetica e dell’automazione di turbomacchine.
Trova applicazione nel controllo di turbine a gas, sia in configurazione ciclo semplice (CT – Simple Cycle Turbine) sia ciclo combinato (CCGT – Combined Cycle Gas Turbine), dove assicura regolazione di potenza, affidabilità e tempi di avvio rapidi.
È adatto anche al controllo di turbine a vapore in impianti industriali o cogenerativi, gestendo in modo integrato sequenze, limiti e protezioni.
Il Prodotto è particolarmente efficace nei progetti di retrofit di sistemi legacy e nelle unità peaking o balancing, destinate al supporto delle reti elettriche con elevata quota rinnovabile.
Grazie alla piena interoperabilità nell’Ecosistema eXPert, consente un controllo unificato tra Turbina e BOP, migliorando coordinamento e supervisione dell’intero impianto.

Benefits

Alta disponibilità e sicurezza

L’adozione di soluzioni ridondanti e meccanismi di failover per CPU, I/O, vari livelli di rete, logica di automazione, insieme all’applicazione dello stato dell’arte nella protezione dei dati, delle comunicazioni e dei dispositivi da minacce esterne attraverso ridondanza, crittografia, autenticazione e controllo degli accessi, rendono il Controllore STAR DualBus lo strumento ottimale per garantire alta disponibilità, continuità operativa e massima sicurezza nel monitoraggio e controllo di processi critici.

L’I/O è reso possibile sia attraverso connessioni cablate che protocolli di dati standard, offrendo la massima flessibilità nell’acquisizione di dati dal campo e dai sistemi di terze parti. Inoltre, la capacità del ruolo Server di rendere i dati accessibili ai sistemi esterni assicura un’integrazione e un’interoperabilità senza soluzione di continuità.

L’approccio modulare permette al Controllore eXPert STAR DualBus sia di costituire la base di un sistema di controllo centralizzato, sia di essere il modulo elementare di nodi di controllo distribuiti nelle varie aree di un grande impianto.

Registrazione Cronologica Eventi (Sequence of Events, SOE) con marca temporale in millisecondi, buffering in caso di disconnessione dal centro, archiviazione nativa con un periodo minimo di un secondo in sinergia con l’ambiente di Supervisione dell’Ecosistema eXPert di SDI.

Il bus di sistema industriale DualBus, basato su architettura ridondante, distribuisce alimentazione e segnali di sincronizzazione a tutti i moduli e garantisce una comunicazione efficiente da modulo a modulo.

  • Pilotaggio di fino a 200 schede con velocità di comunicazione 250 kbit/s e di 50 schede con velocità 1Mbit/s
  • I/O remoto attraverso l’uso di ripetitori in rame o fibra ottica

Altre specifiche

  • Loop servo a 8 ms – PID on-board per valvole combustibile e IGV e CV (per ottimizzazione combustione gas)
  • Ingressi analogici 8 × 4–20 mA (16 bit) – accuratezza 0.1 % ( scheda IPO).
  • Uscite bipolari ±20 / ±30 / ±50 mA – accuratezza 0.2 % (scheda IPO).
  • Ingressi velocità 0.1 Hz–12 kHz – accuratezza 0.01 Hz (scheda IOS).
  • Digital I/O per consensi e trip locali (scheda IOS).
  • Ingressi Analogici veloci (10 ms) per pressioni e temperatura ad uso di protezioni (scheda ITMS)
  • Diagnostica remota via FDT/DTM.
  • Procedura di avviamento automatizzata da viraggio, con funzionalità di monitoraggio degli step superati e con possibilità di intervento immediato Human-in-the-Loop
  • Formato Double Eurocard 6U – alimentazione 5 V, 100 mA.
  • Temperature –20 ÷ 70 °C, umidità 10 ÷ 95 % non condensante.

S4S – SDI for Sustainability

Turbine a gas: l’alleato che abilita le rinnovabili

Nel mix energetico moderno, le turbine a gas sono un elemento chiave per mantenere la stabilità della rete elettrica e garantire continuità di produzione quando solare ed eolico non sono disponibili o variano rapidamente.

Durante la giornata, gli impianti a ciclo combinato (CCGT – Combined Cycle Gas Turbine) operano in modalità base load o mid-merit, assicurando una produzione costante e modulabile.
Le turbogas a ciclo semplice (CT –Cycle Turbine) intervengono in modalità mid-merit o peaking, fornendo potenza flessibile in pochi minuti per coprire i picchi serali o compensare i cali delle rinnovabili.

Grazie a controlli rapidi e precisi, il Prodotto eXPert TCS consente a queste unità di adattarsi dinamicamente alla rete, trasformando il gas in una risorsa abilitante per la generazione rinnovabile: una base stabile che rende possibile una transizione energetica sicura e sostenibile.

Applicazione su turbina heavy-duty dual-fuel (Gas naturale + Gasolio) AE94.3A di Ansaldo Energia

Il Prodotto eXPert TCS è impiegato con successo nel controllo della turbina heavy-duty dual-fuel (Gas naturale + Gasolio) AE94.3A di Ansaldo Energia, dove garantisce loop servo-idraulici a elevata precisione, protezioni rapide affidabili e integrazione completa con l’Ecosistema eXPert per supervisione, diagnostica e storicizzazione dei dati.

L’esperienza conferma la capacità del sistema di assicurare stabilità operativa, rapidità di risposta e continuità di servizio, rendendolo un riferimento concreto per applicazioni di retrofit e nuove installazioni su turbine di classe industriale.

Prodotti e moduli correlati dell’Ecosistema eXPert

Affidabilità e Sicurezza al primo posto con la tecnologia eXPert ICSS.

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Il nostro modulo di controllo funzionale che garantisce la massima sicurezza nel monitoraggio e controllo di processi critici.