Automatisering grootste sluis ter wereld in IJmuiden

In IJmuiden wordt in opdracht van Rijkswaterstaat gewerkt aan de grootste zeesluis ter wereld. Als onderdeel van het aannemersconsortium OpenIJ automatiseert VolkerWessels-onderneming Vialis de sluis met technologie en ondersteuning van onder andere Siemens.

De huidige Noordersluis bereikt in 2029 het einde van haar technische levensduur. Ze is bovendien te klein voor de steeds groter wordende zeeschepen. De Noordersluis wordt vervangen door een 500 meter lange, 70 meter brede en 18 meter diepe nieuwe zeesluis. Hierdoor kunnen grotere schepen, ook bij laag water, vlot en veilig via het Noordzeekanaal naar de Amsterdamse havens varen. Dit is belangrijk voor de economische ontwikkeling en concurrentiepositie.

Gigantische sluisdeuren

Begin maart 2020 is de bovenrolwagen in de deurkas van het buitenhoofd geplaatst. Deze vormt de aandrijving om de sluisdeur te openen en te sluiten. De iets meer dan 70 meter lange sluisdeuren zijn net flatgebouwen met verlichting en vluchtwegen. Marco de Jong, Manager Ontwerp bij Vialis: “Het aansturen van dergelijke grote deuren stelt extra eisen aan de aandrijving. Bij het openen en sluiten komen enorme krachten los. De cyclustijd van de PLC en het netwerk, maar ook niveaumeting spelen hierin een belangrijke rol.”

Integraal ontwerp

De sluis kent een levensduur van 100 jaar en zal na de oplevering 26 jaar onderhouden worden door OpenIJ. De Jong: “We hebben de onderhoudsmensen bij het ontwerp betrokken. Vanuit de insteek dat we de sluis jarenlang probleemloos moeten kunnen bedienen en onderhouden. Onder leiding van de senior ontwerpmanager van Vialis is gekozen voor een integrale aanpak waarbij de ontwerpen van de hard- en software zijn geïntegreerd in integrale ontwerpen. Tevens is er een integraal ontwerp van de deurbeweging (bovenrolwagen, deur en bediening en besturing) gemaakt. Hierdoor hebben we een grote kwaliteitsslag gemaakt met het oog op integraliteit en onderhoud.”

Beschikbaar en betrouwbaar

Tijdens de ontwerpwerkzaamheden is veel aandacht besteed aan een goede combinatie van beschikbaarheid, betrouwbaarheid en veiligheid. Ontwerpmanager Danny Janssen: “De beschikbaarheid van de sluis is voor Rijkswaterstaat en Port of Amsterdam van groot belang. Daarnaast moet de sluis, als deze eenmaal in bedrijf is, goed kunnen worden bediend en onderhouden. Dit hebben we o.a. geborgd door de bedienaars van het CNB en de onderhoudsmensen van OpenIJ en Rijkswaterstaat bij het ontwerp te betrekken. Vanzelfsprekend is alles veilig ontworpen en uitgevoerd.”

Sterk partnership

Siemens was vanaf de tender bij het project betrokken. Vialis kiest sinds 2015 voor Siemens-technologie om bruggen, sluizen en tunnels te automatiseren. De Jong: “We hebben die keuze destijds gemaakt omdat Siemens als enige besturing en veiligheid kon onderbrengen in één PLC. Daarnaast is de installed base van Siemens erg goed. Siemens schrijft ons niet voor hoe wij onze projecten moeten uitvoeren. Het blijft onze totaaloplossing.”

Voorspellend onderhoud

Voor het aandrijven van de deuren worden onder andere twee S7-400FH PLC’s ingezet. Voor de visualisering van de sluis is het SCADA-systeem WinCC OA gekozen. Het monitoren van de kritische motoren van de hydrauliekpompen gebeurt met Simocode. Op verschillende locaties van het complex zijn in het netwerk legio ET200-modules toegepast. De techniek laat het toe continu data te monitoren, verzamelen en analyseren. Die kunnen op termijn worden ingezet om voorspellend onderhoud te doen. De Jong: “We zijn momenteel aan het bekijken hoe we het onderhoud gaan inrichten. Voorspellend onderhoud maakt hier deel van uit. Uiteraard met veel aandacht voor cyber security. De zeesluis maakt onderdeel uit van de primaire waterkering en de deuren zijn belangrijk voor het waarborgen van de waterveiligheid. Als Vialis hebben we veel ervaring met cyber security. Wij maken infrastructuur intelligent. Van kleine keersluizen tot tunnels, bruggen en lijninfrastructuur en nu dus ook de grootste zeesluis ter wereld.”

Korte doorlooptijd

De software is met SIMATIC PCS7 geprogrammeerd. Janssen: “Hierdoor konden we de doorlooptijd kort houden en de kans op fouten minimaliseren. Het werken in TIA Portal was niet mogelijk omdat we hierin nog geen redundantie in de safety konden toepassen.” De softwarewerkzaamheden liggen op schema. Vrijwel alle software is inmiddels getest.

Wereldniveau

“We zijn trots een bijdrage te mogen leveren aan dit project van wereldniveau”, aldus Paul van Ruiten namens Siemens. Over de onderhoudsfase van 26 jaar hoeft het consortium zich volgens hem geen zorgen te maken. “We staan voor robuuste en duurzame PLC-techniek. Onze S5, de voorloper van de S7, ging ruim 40 jaar mee!”

 

Fotografie: Topview Luchtfotografie