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L’automazione a servizio del territorio: la posa del MOSE di Venezia
L'azienda cliente
Uno dei progetti sviluppati da Eureka System per il settore grandi opere – ingegneria civile e lavori marittimi – è il sistema di posa dei cassoni del MOSE di Venezia, il sistema di dighe mobili che protegge la città di Venezia e la sua laguna dal fenomeno dell’acqua alta. Il committente di questo progetto speciale è stata l’azienda impegnata nella costruzione dell’infrastruttura del MOSE.
La necessità
Il progetto, in particolare, ha interessato l’ideazione e la costruzione di sei sistemi per il posizionamento e l’affondamento dei cassoni di Lido, Malamocco e Chioggia.
Assieme alle paratoie, i cassoni sono l’elemento principale del sistema MOSE (acronimo di MOdulo Sperimentale Elettromeccanico). I cassoni di alloggiamento o di soglia, assieme a quelli di spalla, sono strutture multicellulari in calcestruzzo che, una volta completati, dovevano esser adagiati all’interno di una trincea scavata sotto il fondale marino della laguna. Le dimensioni dei cassoni variavano a seconda della lunghezza delle paratoie contenute al loro interno, a loro volta proporzionali alla profondità del canale di bocca: si va dai più piccoli di Lido (60m x 36 m x h 8,7m), a quelli di Chioggia, fino ai più grandi di Malamocco (60m x 48m x h 11,55m).
In totale, per le tre bocche di porto sono stati realizzati 35 cassoni.
La soluzione sviluppata
I cassoni del MOSE di Venezia sono stati dotati di accelerometri e inclinometri per monitorare l’assetto di ogni cassone durante tutte le fasi di trasporto; inoltre, il sistema di posa è stato direttamente interfacciato con sistemi satellitari, che hanno permesso di stabilire al millimetro la corretta posizione di affondamento, monitorando tramite software tutta la fase di navigazione e posa di ogni cassone.
Per questo progetto Eureka System ha sviluppato sei differenti sistemi integrati:
Automatic ballasting of Service Barge – il sistema, governato da un PLC con relativo HMI, ha permesso il controllo automatico di pompe e valvole per muovere la zavorra liquida all’interno delle casse di zavorra di un pontone di stazza 2100 tonnellate, mantenendo costante l’assetto di galleggiamento al variare del carico in coperta.
Positioning & Station Keeping of Installation Barge – governato da un PLC con relativo HMI, il sistema è stato messo in comunicazione con dispositivi di rilevazione satellitare di posizione e di triangolazione a terra. Ciò ha permesso di controllare 10 argani, collegati a dei punti fissi, per il posizionamento automatico o manuale del cassone (sostenuto dal Barge System) nelle esatte coordinate assegnate, con una precisione di 10 millimetri.
Gate Caisson Lowering – questo sistema, governato da un PLC con relativo HMI, comunicava con dispositivi di rilevazione satellitare di posizione e di triangolazione a terra, per controllare 4 argani collegati ai quattro vertici del cassone, permettendo quindi di effettuare l’affondamento del cassone in mare in modo automatico o manuale, e controllandone posizione e carichi.
Gate Caisson Mooring – il sistema, governato da un PLC con relativo HMI, era in comunicazione con accurati dispositivi di misura di posizione, permettendo così di controllare le pompe oleodinamiche e i relativi cilindri necessari per l’accostamento di due cassoni adiacenti.
Gate Caisson Seal Draining – governato anch’esso da un PLC con relativo HMI, questo sistema comunicava con diversi dispositivi di misura di posizione ultra-precisi, per controllare in maniera manuale o automatica le pompe oleodinamiche e i relativi cilindri e valvole di drenaggio dell’acqua, utili all’accostamento finale di due cassoni adiacenti.
Shoulder Caisson Ballast – questo sistema, governato da un PLC con relativo HMI, permetteva il controllo automatico o manuale di pompe e valvole per il riempimento dei clusters del cassone di spalla con acqua di mare, allo scopo di mantenerne stabile l’assetto durante la fase di affondamento.
Una caratteristica importante di questa applicazione per il MOSE di Venezia è stata l’implementazione a PLC di matrici di rotazione tridimensionale.
Per la supervisione del progetto è stata realizzata anche una sala di controllo dotata di videowall da cui monitorare tutti i sistemi.
I vantaggi ottenuti
Si tratta di un lavoro di altissima ingegneria per cui hanno collaborato tecnici specializzati in ingegneria civile, informatici, subacquei e operatori esperti, riuscendo a posare alla profondità di 25 metri dei cassoni in cemento armato dal peso di oltre 20 mila tonnellate. La tolleranza di accostamento dei cassoni tra loro è dell’ordine dei millimetri e il rilevamento della posizione durante l’affondamento è stato costantemente monitorato dai sistemi computerizzati. Nessuna opera civile di questo tipo è stata mai realizzata prima al mondo con spostamenti millimetrici di strutture di queste dimensioni e tonnellaggio.
Poiché i cassoni arrivavano già appesantiti con la necessaria quantità di zavorra, per calarli sul fondo è stato sufficiente procedere al rilascio controllato dei cavi che li tenevano a galla e li vincolavano al mezzo di installazione, accompagnandone progressivamente la discesa. Il processo di affondamento, che è avvenuto nel periodo di inversione della marea quando la corrente era quasi nulla, prevedeva che il cassone calasse alla velocità di 40 centimetri al minuto e raggiungesse il fondo marino dopo una discesa di circa un’ora, compiendo movimenti controllati con tolleranze inferiori al centimetro; a quel punto sono state effettuate le regolazioni finali.
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Soluzione
Automazione industriale
Settore
Navale & Grandi opere
Location
Italia, Veneto
Anno d'integrazione
2014
Tecnologie integrate
- I/O digitali e analogici
- Nodi I/O Profinet
- Nodi I/O Profisafe
- PLC Siemens
- Movicon 11
- NAS
Attività svolte
- Analisi
- Studio di fattibilità
- Progettazione elettrica
- Fornitura dei quadri elettrici di automazione
- Sviluppo Software PLC e HMI
- Configurazione del sistema ICT di controllo
- Messa in servizio
- Assistenza on-site alla posa dei cassoni
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Perché alcuni Case Studies sono anonimi?
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