Skip to main content
Denne side vises ved hjælp af automatiseret oversættelse. Vil du have den vist på engelsk i stedet?
CASESTUDIE-effektiv rensning gennem automatiseringsmodernisering
CASESTUDIE

Effektiv rensning gennem automatiseringsmodernisering

Moderniseringen af spildevandsrensningsanlægget i Suwałki, udført af ATER Logic, muliggjorde implementering af et samlet kontrolsystem for de enkelte anlæg.

Brugen af Siemens udstyr og software i processen hjalp med at strømline anlæggets drift, muliggjorde diagnostik og procesovervågning og øgede installationens driftssikkerhed.

Vand- og kloakvirksomheden i Suwałki (PWik Suwałki Sp. z o.o.) er ansvarlig for vandforsyning til byens beboere samt opsamling og behandling af spildevand. Anlægget modtager spildevand fra hele byen, nærliggende landsbyer og ikke-kloakerede områder. Indtil 2024 fungerede rensningsanlægget ved hjælp af et spredt og forældet kontrol- og procesvisualiseringssystem. Som et resultat af nødvendige, men ukoordinerede automatiseringsudvidelser blev forskellige dele af anlægget betjent ved hjælp af forskellige controllere, softwareplatforme og overvågningssystemer. Denne situation vanskeliggjorde den daglige drift og hindrede effektiv fejldetektering.

“ Det mest alvorlige problem på rensningsanlægget var mangfoldigheden og ineffektiviteten af de anvendte kontrolsystemer. Hver installation havde en anden brugergrænseflade, der var ingen samlet metode til datapræsentation, og procesdataarkivering var ufuldstændig. Desuden har manglen på teknologisk støtte og manglende evne til at foretage ændringer i væsentlig grad hindret den daglige drift“.
- minder om Łukasz Kurzyna, CEO for PWik Suwałki Sp. z o.o.

Et andet vigtigt aspekt for spildevandsrensningsanlægsoperatører var beluftningsprocessen i de biologiske kamre, som spiller en afgørende rolle i det korrekte forløb af nitrifikation og denitrifikation. Forkert kontrol af blæsere, diffusorer og luftventiler resulterede i suboptimalt energiforbrug, forårsagede udsving i iltniveauer og førte til ustabilitet i parametrene for det behandlede spildevand. Dette øgede risikoen for ikke at opfylde gældende miljøstandarder.

Siemens case study PWiK Suwałki-02-1280x720

En af nøgleopgaverne i moderniseringsprocessen var at øge effektiviteten af at kontrollere driften af blæsere, diffusorer og luftventiler.

Implementeringsmål: et samlet automatiseringssystem

Hovedårsagen til at igangsætte moderniseringen af rensningsanlægget var behovet for at forene kontrolsystemet ved at erstatte de eksisterende spredte opsætninger med et sammenhængende system. Implementeringen var også beregnet til at forbedre beluftningsprocessen og øge pålideligheden og driftssikkerheden af anlægget.
Projektet, der varede i alt ti måneder, begyndte med underskrivelsen af kontrakten i juli 2024. Den første fase omfattede design, præfabrikation og levering af tilsynssystemet.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 4-1

Efter moderniseringen sikrer korrekt drift af blæsere og ventiler stabilisering af teknologiske parametre i de biologiske kamre og præcis optimering af energiforbruget.

Som en del af det planlagte arbejde blev et industrielt netværk leveret og taget i brug, og specialiserede kontrol- og instrumenteringstavler (AKPiA) blev gradvist leveret til ti teknologiske områder. I de følgende faser blev hele systemet taget i brug og optimeret. Projektet blev afsluttet med personaletræning i maj 2025.
Det er værd at understrege, at alt arbejde blev udført, mens anlægget forblev fuldt operationelt. Alle systemer og software blev implementeret uden at afbryde den teknologiske proces. “ De nye løsninger, der er baseret på Siemens komponenter, har bidraget til at øge pålideligheden og driftssikkerheden på rensningsanlægget.

„Centraliseret realtidsovervågning af alle faciliteter fra en enkelt arbejdsstation hjælper os med at opdage og løse fejl og muliggør også fjernovervågning. Udviklingen af nye kontrolalgoritmer til alle anlægssystemer har leveret konkrete, forventede resultater. Især giver den nye drift af blæsere og ventiler blandt andet stabilisering af teknologiske parametre i de biologiske kamre og præcis optimering af energiforbruget“
forklarer Andrzej Maziarz, teknisk og udviklingsdirektør hos PWik Suwałki.

Kvalitetsforbedringer på kontrolområdet

Moderniseringen af styresystemet på spildevandsrensningsanlægget i Suwałki var baseret på redundante styreenheder i S7-1500-serien (S7-1517H‑3PN). Redundansen af nøgleenheder har øget pålideligheden og stabiliteten af hele systemet betydeligt. Takket være brugen af Siemens udstyr styres teknologiske processer nu på en ensartet måde med minimal risiko for fejl. '

Som led i moderniseringen gennemførte ATER Logics specialister en omfattende udskiftning og udvidelse af styringsinfrastrukturen. Det tidligere spredte system, baseret på flere computere og inkonsekvente løsninger, blev erstattet med en enkelt, moderne, redundant opsætning. Denne løsning sikrer kontinuerlig systemdrift, selv i tilfælde af en controllerfejl, et højere niveau af processikkerhed og en markant reduceret risiko for uplanlagt nedetid, hvilket betyder større stabilitet og effektivitet i hele installationen. Alle teknologiske faciliteter er forbundet til et enkelt overvågningscenter. Som følge heraf er driften af anlægget blevet enklere, risikoen for menneskelige fejl er reduceret, og fejldiagnosticering og reaktion på trusler er meget hurtigere,“
- evaluerer Sławomir Kalita, salgschef hos Siemens Polen.

Et andet vigtigt område i implementeringen var ændringen i beluftningskontrollogikken.

„Før moderniseringen var systemet upræcist og ustabilt — teknologiske parametre afveg ofte fra proceskravene, og blæsere og ventiler fungerede ineffektivt, hvilket resulterede i et højt energiforbrug. Takket være implementeringen af nye kontrolalgoritmer har vi stabiliseret iltniveauet, indført dynamisk blæserregulering og aktiveret automatisk styring af beluftningsventilerne. Som et resultat af vores arbejde er det nu muligt at styre beluftningssystemet jævnt og præcist,“
- understreger Tomasz Prusinowski, CEO for ATER Logic, integratoren ansvarlig for implementeringen.

Det tredje område, der blev omfattet af moderniseringen, omfattede forbedring af driftssikkerheden. De tidligere inkompatible systemer øgede risikoen for fejl, gjorde optimering og nødvendige ændringer umulige og manglede omfattende udstyrsovervågning. Implementeringen resulterede i et samlet alarm- og diagnosesystem, der muliggjorde fjernovervågning af de fleste faciliteter. Som et resultat fungerer softwaren og controllerne nu inden for et enkelt, standardiseret miljø. Nedetid og reparationsomkostninger er reduceret, udstyrets pålidelighed er forbedret, og driftssikkerheden er blevet forbedret betydeligt.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 5-2

Som en del af det planlagte arbejde blev et industrielt netværk leveret og taget i brug, og specialiserede kontrolskabe blev leveret gradvist.

Effekter af styringsalgoritmens modernisering

Som en del af moderniseringen blev controllere fra forskellige producenter erstattet med redundante Siemens SIMATIC S7‑1500H controllere som styrer hele anlægget. Derudover er en ingeniørarbejdsstation udstyret med TIA Portal-software blev leveret og bestilt. Denne arbejdsstation muliggør fuld drift af hovedcontrolleren, analyse af algoritmens ydeevne og evnen til at introducere ændringer til kontrollogikken for hele webstedet.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 6-1

Det tidligere spredte system, der var baseret på flere computere og inkonsekvente løsninger, blev erstattet af en enkelt moderne, redundant opsætning bygget på SIMATIC S7-1500-controlleren.

„Tidligere var det svært at implementere ændringer i algoritmerne - der var ingen tekniske værktøjer som TIA Portal, og hver del af kontrolsystemet fungerede i et separat miljø. Den nye arkitektur giver fuld kontrol, udviklingsmuligheder og evnen til at opretholde et ensartet kontrolsystem,“
- bemærker Tomasz Prusinowski.

Sammen med udskiftningen af kontrolalgoritmen blev hele kontrollaget også forenet. Takket være TIA Portal-softwaren blev standardiseret kontrollogik implementeret for hele anlægget. Dette gjorde det muligt at indføre et sammenhængende system. Alle teknologiske enheder deler nu en samlet grænseflade, alarmer, kontrolstruktur og dataarkivering. Som et resultat er operatørarbejdet mere effektivt, reaktionen på afvigelser er hurtigere, og den komplette proceshistorik muliggør grundig optimeringsanalyse.

Den vigtigste innovation i kontrolsystemet var implementeringen af en fuzzy logic controller. Det analyserer samtidig flere procesparametre, herunder iltkoncentration, organisk belastning, spildevandsstrøm, slamkoncentration, tilstanden af det aktiverede slam og belastningen på de biologiske kamre. Baseret på disse data bestemmer det det optimale iltbehov. Regulatoren regulerer jævnt blæsere, luftventiler og fordelingen af luft mellem de biologiske zoner.

„I modsætning til det tidligere system reagerer controlleren ikke på en binær tænd/sluk-måde, men forudser og tilpasser sig procesændringer. Det opretholder et stabilt iltniveau selv under hurtigt skiftende forhold,“
- understreger Tomasz Prusinowski.

De vigtigste fordele ved moderniseringen

Som en del af moderniseringen blev alt udstyr, der var ansvarligt for overvågning af teknologiske processer, fuldstændigt udskiftet.
Et centralt element i den nye infrastruktur var tilføjelsen af et serverkabinet med to redundante Siemens S7-1500H-controllere sammen med et computersystem med høj tilgængelighed.
Denne løsning sikrer kontinuerlig drift af styresystemet - i tilfælde af svigt i den ene controller overtager den anden straks sine funktioner uden at påvirke de løbende kontrolprocesser.

Foreningen af brugergrænsefladen på tværs af hele anlægget, centralisering af procesdataarkivering og implementeringen af en teknisk arbejdsstation har forbedret kontrolsystemets pålidelighed, gennemsigtighed og analytiske evner betydeligt. Disse foranstaltninger har også forenklet drift og teknisk vedligeholdelse.

Hardwareudskiftningen udført af ATER Logic havde til formål at sikre høj pålidelighed og uafbrudt systemdrift. Moderniseringen var stort set baseret på Siemens hardware- og softwareløsninger. Redundante PLC-controllere minimerer risikoen for nedetid, mens SITOP strømforsyninger og UPS-moduler holder systemet kørende, selv i tilfælde af strømsvigt. Takket være distribueret ET200SP I/O-stationer og det nye kommunikationsnetværk, systemet kan let udvides og integreres med yderligere enheder. Samtidig beskytter de implementerede beskyttelsesanordninger operatører og udstyr mod fejl og spændingsstød, og den nye kommunikationsinfrastruktur og rapporteringssystemet SQL Server Reporting Services muliggør hurtigere drift samt effektiv oprettelse af procesanalyser og rapporter.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 11

Implementeringen af en teknisk arbejdsstation baseret på TIA Portal har forbedret kontrolsystemets pålidelighed og forenklet drift og teknisk vedligeholdelse.

Siemens spillede en nøglerolle i moderniseringen af kontrol- og kommunikationssystemet og ydede både teknisk support og levering af automatiseringsløsninger. Virksomheden fungerede som projektpartner og rådgav om systemarkitektur og valg af optimale komponenter.
Lukasz Kurzyna, CEO, PWik i Suwałkach Sp. z o.o.
CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 13-1

SITOP strømforsyninger og UPS-moduler holder systemet kørende, selv i tilfælde af strømsvigt.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 13-2

Takket være de distribuerede ET200SP I/O-stationer og det nye kommunikationsnetværk kan systemet nemt udvides og integreres med yderligere enheder.

Som et resultat af implementeringen er der sikret en ensartet brugergrænseflade på tværs af alle faciliteter, hvilket gør drift, diagnostik og overvågning betydeligt lettere. Et vigtigt element, der øgede anvendeligheden, var også forbedring og automatisering af rensningsprocessen i det biologiske afsnit.
Moderniseringen af kontrolalgoritmerne til blæsere og ventiler gjorde det muligt at stabilisere iltniveauet i de biologiske kamre og optimere energiforbruget.

„Beluftning udgør typisk 50-60% af et rensningsanlægs driftsomkostninger, hvorfor forbedring af disse processer har øget anlæggets effektivitet betydeligt og givet betydelige energibesparelser til dets drift,“
- understreger Tomasz Prusinowski fra ATER Logic

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 15-01

Det udførte arbejde har udmøntet sig i en endnu bedre evne til at imødekomme behovene hos beboerne i Suwałki og de omkringliggende områder.

Moderniseringen har muliggjort realtidsovervågning af alle faciliteter fra en enkelt arbejdsstation, accelereret fejlregistrering og løsning og muliggjort fjernovervågning af installationen. Det har også åbnet nye muligheder for PWik Suwałki med hensyn til automatiseret overvågning, autonom drift og implementering af intelligente styringsstrategier.

“ Et vigtigt mål med implementeringen var også at forberede rensningsanlægget til fremtidige opgraderinger. Takket være et fremragende samarbejde mellem klient, integrator og teknologiudbyder har vi skabt betingelser for yderligere udvidelse af automatiseringen i fremtiden. Vi har sikret en bedre integration med andre systemer på anlægget, såsom slamhåndtering, biogasanlægget og modtagestationerne,“
- forklarer Sławomir Kalita fra Siemens.

Moderniseringen har bragt vores anlæg ind i en æra med intelligent, autonom ressourcestyring. Alt dette vil føre til endnu bedre opfyldelse af vores mål, forbedret systempålidelighed, mærkbare energibesparelser og - frem for alt - evnen til endnu bedre at imødekomme behovene hos beboerne i Suwałki og de omkringliggende områder.
Andrzej Maziarz, PWiK Suwałki