Skip to main content
Αυτή η σελίδα εμφανίζεται με χρήση αυτόματης μετάφρασης. Προβολή στα Αγγλικά;
Μελέτη περίπτωσης Αποδοτικός καθαρισμός μέσω εκσυγχρονισμού αυτοματισμού
Παράδειγμα (case study)

Αποδοτικός καθαρισμός μέσω εκσυγχρονισμού αυτοματισμού

Ο εκσυγχρονισμός της μονάδας επεξεργασίας λυμάτων στο Suwałki, που πραγματοποιήθηκε από την ATER Logic, επέτρεψε την εφαρμογή ενός ενοποιημένου συστήματος ελέγχου για τις επιμέρους εγκαταστάσεις.

Η χρήση του εξοπλισμού και του λογισμικού της Siemens στη διαδικασία βοήθησε στον εξορθολογισμό της λειτουργίας των εγκαταστάσεων, επέτρεψε τη διάγνωση και την παρακολούθηση της διαδικασίας και αύξησε τη λειτουργική ασφάλεια της εγκατάστασης.

Η εταιρεία ύδρευσης και αποχέτευσης στο Suwałki (PWik Suwałki Sp. z o.o.) είναι υπεύθυνη για την παροχή νερού στους κατοίκους της πόλης καθώς και για τη συλλογή και επεξεργασία λυμάτων. Το εργοστάσιο λαμβάνει λύματα από ολόκληρη την πόλη, κοντινά χωριά και περιοχές χωρίς αποχέτευση. Μέχρι το 2024, η μονάδα επεξεργασίας λειτούργησε χρησιμοποιώντας ένα διασκορπισμένο και ξεπερασμένο σύστημα ελέγχου και οπτικοποίησης διεργασιών. Ως αποτέλεσμα των απαραίτητων αλλά ασυντόνιστων επεκτάσεων αυτοματισμού, διαφορετικά μέρη της εγκατάστασης λειτουργούσαν χρησιμοποιώντας διάφορους ελεγκτές, πλατφόρμες λογισμικού και συστήματα εποπτείας. Αυτή η κατάσταση δυσχεραίνει την καθημερινή λειτουργία και παρεμπόδισε την αποτελεσματική ανίχνευση σφαλμάτων.

«Το πιο σοβαρό ζήτημα στο εργοστάσιο επεξεργασίας ήταν η ποικιλομορφία και η αναποτελεσματικότητα των συστημάτων ελέγχου που χρησιμοποιούνται. Κάθε εγκατάσταση είχε διαφορετικό περιβάλλον εργασίας χρήστη, δεν υπήρχε ενοποιημένη μέθοδος παρουσίασης δεδομένων και η αρχειοθέτηση δεδομένων διαδικασίας ήταν ελλιπής. Επιπλέον, η έλλειψη τεχνολογικής υποστήριξης και η αδυναμία εισαγωγής τροποποιήσεων παρεμπόδισαν σημαντικά την καθημερινή λειτουργία,»
- υπενθυμίζει τον Λουκάζ Κουρζίνα, Διευθύνοντα Σύμβουλο της PWiK Suwałki Sp. z o.o.

Μια άλλη βασική πτυχή για τους χειριστές των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων ήταν η διαδικασία αερισμού στους βιολογικούς θαλάμους, η οποία παίζει καθοριστικό ρόλο στη σωστή πορεία της νιτροποίησης και απονιτροποίησης. Ο ακατάλληλος έλεγχος των ανεμιστήρων, των διαχυτών και των βαλβίδων αέρα είχε ως αποτέλεσμα τη μη βέλτιστη κατανάλωση ενέργειας, προκάλεσε διακυμάνσεις στα επίπεδα οξυγόνου και οδήγησε σε αστάθεια στις παραμέτρους των επεξεργασμένων λυμάτων. Αυτό αύξησε τον κίνδυνο μη τήρησης των εφαρμοστέων περιβαλλοντικών προτύπων.

Siemens case study PWiK Suwałki-02-1280x720

Ένα από τα βασικά καθήκοντα στη διαδικασία εκσυγχρονισμού ήταν η αύξηση της αποτελεσματικότητας του ελέγχου της λειτουργίας των ανεμιστήρων, των διαχυτών και των βαλβίδων αέρα.

Στόχος υλοποίησης: ένα ενοποιημένο σύστημα αυτοματισμού

Ο κύριος λόγος για την έναρξη του εκσυγχρονισμού της μονάδας επεξεργασίας ήταν η ανάγκη ενοποίησης του συστήματος ελέγχου αντικαθιστώντας τις υπάρχουσες διασκορπισμένες εγκαταστάσεις με ένα συνεκτικό σύστημα. Η εφαρμογή αποσκοπούσε επίσης στη βελτίωση της διαδικασίας αερισμού και στην αύξηση της αξιοπιστίας και της λειτουργικής ασφάλειας της εγκατάστασης.
Το έργο, το οποίο διήρκεσε συνολικά δέκα μήνες, ξεκίνησε με την υπογραφή της σύμβασης τον Ιούλιο του 2024. Το πρώτο στάδιο περιελάμβανε το σχεδιασμό, την προκατασκευή και την παράδοση του εποπτικού συστήματος.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 4-1

Μετά τον εκσυγχρονισμό, η σωστή λειτουργία των ανεμιστήρων και των βαλβίδων εξασφαλίζει τη σταθεροποίηση των τεχνολογικών παραμέτρων στους βιολογικούς θαλάμους και την ακριβή βελτιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας.

Στο πλαίσιο των προγραμματισμένων εργασιών, παραδόθηκε και τέθηκε σε λειτουργία ένα βιομηχανικό δίκτυο και σταδιακά προμηθεύτηκαν εξειδικευμένοι πίνακες διανομής ελέγχου και οργάνων (AKPiA) για δέκα τεχνολογικούς τομείς. Στα επόμενα στάδια, ολόκληρο το σύστημα τέθηκε σε λειτουργία και βελτιστοποιήθηκε. Το έργο ολοκληρώθηκε με την κατάρτιση του προσωπικού τον Μάιο του 2025.
Αξίζει να τονιστεί ότι όλες οι εργασίες πραγματοποιήθηκαν ενώ η εγκατάσταση παρέμεινε πλήρως λειτουργική. Όλα τα συστήματα και το λογισμικό υλοποιήθηκαν χωρίς διακοπή της τεχνολογικής διαδικασίας. «Οι νέες λύσεις, που βασίζονται στα εξαρτήματα της Siemens, συνέβαλαν στην αύξηση της αξιοπιστίας και της λειτουργικής ασφάλειας της μονάδας επεξεργασίας.

«Η κεντρική παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο όλων των εγκαταστάσεων από έναν μόνο σταθμό εργασίας μας βοηθά να εντοπίζουμε και να επιλύουμε βλάβες και επίσης επιτρέπει την απομακρυσμένη εποπτεία. Η ανάπτυξη νέων αλγορίθμων ελέγχου για όλα τα συστήματα εγκαταστάσεων έχει αποφέρει συγκεκριμένα, αναμενόμενα αποτελέσματα. Ειδικότερα, η νέα λειτουργία ανεμιστήρων και βαλβίδων παρέχει, μεταξύ άλλων, σταθεροποίηση τεχνολογικών παραμέτρων στους βιολογικούς θαλάμους και ακριβή βελτιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας»
εξηγεί ο Andrzej Maziarz, Τεχνικός Διευθυντής και Ανάπτυξης στο PWik Suwałki.

Βελτιώσεις ποιότητας στον τομέα ελέγχου

Ο εκσυγχρονισμός του συστήματος ελέγχου της μονάδας επεξεργασίας λυμάτων στο Suwałki βασίστηκε σε πλεονάζοντες ελεγκτές σειράς S7-1500 (S7-1517H‑3PN). Ο πλεονασμός των βασικών συσκευών έχει αυξήσει σημαντικά την αξιοπιστία και τη σταθερότητα ολόκληρου του συστήματος. Χάρη στη χρήση του εξοπλισμού της Siemens, οι τεχνολογικές διαδικασίες ελέγχονται πλέον με συνεπή τρόπο, με ελάχιστο κίνδυνο αποτυχίας. '

«Στο πλαίσιο του εκσυγχρονισμού, οι ειδικοί της ATER Logic πραγματοποίησαν μια ολοκληρωμένη αντικατάσταση και επέκταση της υποδομής ελέγχου. Το προηγουμένως διασκορπισμένο σύστημα, βασισμένο σε πολλαπλούς υπολογιστές και ασυνεπείς λύσεις, αντικαταστάθηκε με μια ενιαία, σύγχρονη, περιττή εγκατάσταση. Αυτή η λύση εξασφαλίζει συνεχή λειτουργία του συστήματος ακόμη και σε περίπτωση βλάβης του ελεγκτή, υψηλότερο επίπεδο ασφάλειας διεργασιών και σημαντικά μειωμένο κίνδυνο μη προγραμματισμένου χρόνου διακοπής λειτουργίας, γεγονός που μεταφράζεται σε μεγαλύτερη σταθερότητα και αποτελεσματικότητα ολόκληρης της εγκατάστασης. Όλες οι τεχνολογικές εγκαταστάσεις έχουν συνδεθεί με ένα ενιαίο κέντρο εποπτείας. Ως αποτέλεσμα, η λειτουργία των εγκαταστάσεων έχει γίνει απλούστερη, ο κίνδυνος ανθρώπινου λάθους έχει μειωθεί και η διάγνωση αποτυχιών και η ανταπόκριση σε απειλές είναι πολύ ταχύτερες».
- αξιολογεί τον Sławomir Kalita, Διευθυντή Πωλήσεων της Siemens στην Πολωνία.

Ένας άλλος σημαντικός τομέας της εφαρμογής ήταν η αλλαγή στη λογική ελέγχου αερισμού.

«Πριν από τον εκσυγχρονισμό, το σύστημα ήταν ανακριβές και ασταθές - οι τεχνολογικές παράμετροι συχνά αποκλίνουν από τις απαιτήσεις της διαδικασίας και οι ανεμιστήρες και οι βαλβίδες λειτουργούσαν αναποτελεσματικά, με αποτέλεσμα υψηλή κατανάλωση ενέργειας. Χάρη στην εφαρμογή νέων αλγορίθμων ελέγχου, σταθεροποιήσαμε τα επίπεδα οξυγόνου, εισαγάγαμε δυναμική ρύθμιση του φυσητήρα και ενεργοποιήσαμε τον αυτόματο έλεγχο των βαλβίδων αερισμού. Ως αποτέλεσμα της δουλειάς μας, είναι πλέον δυνατός ο ομαλός και ακριβής έλεγχος του συστήματος αερισμού».
- τονίζει τον Tomasz Prusinowski, CEO της ATER Logic, του ενοποιητή που είναι υπεύθυνος για την εφαρμογή.

Ο τρίτος τομέας που καλύπτεται από τον εκσυγχρονισμό αφορούσε τη βελτίωση της ασφάλειας λειτουργίας. Τα προηγουμένως ασυμβίβαστα συστήματα αύξησαν τον κίνδυνο αστοχιών, κατέστησαν αδύνατη τη βελτιστοποίηση και τις απαραίτητες τροποποιήσεις και δεν είχαν ολοκληρωμένη παρακολούθηση εξοπλισμού. Η εφαρμογή είχε ως αποτέλεσμα ένα ενοποιημένο σύστημα συναγερμού και διάγνωσης, επιτρέποντας την απομακρυσμένη επίβλεψη των περισσότερων εγκαταστάσεων. Ως αποτέλεσμα, το λογισμικό και οι ελεγκτές λειτουργούν τώρα σε ένα ενιαίο, τυποποιημένο περιβάλλον. Το κόστος διακοπής λειτουργίας και επισκευής μειώθηκε, η αξιοπιστία του εξοπλισμού έχει βελτιωθεί και η ασφάλεια λειτουργίας έχει βελτιωθεί σημαντικά.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 5-2

Στο πλαίσιο των προγραμματισμένων εργασιών, παραδόθηκε και τέθηκε σε λειτουργία ένα βιομηχανικό δίκτυο και προοδευτικά εφοδιάστηκαν εξειδικευμένα ντουλάπια ελέγχου.

Επιδράσεις του εκσυγχρονισμού του αλγορίθμου ελέγχου

Στο πλαίσιο του εκσυγχρονισμού, οι ελεγκτές από διάφορους κατασκευαστές αντικαταστάθηκαν με εφεδρικοί ελεγκτές SIMATIC S7‑1500H της Siemens που διαχειρίζονται ολόκληρη την εγκατάσταση. Επιπλέον, ένα παραδόθηκε ο σταθμός εργασίας μηχανικής εξοπλισμένος με το λογισμικό TIA Portal και ανατέθηκε. Αυτός ο σταθμός εργασίας επιτρέπει την πλήρη λειτουργία του κύριου ελεγκτή, την ανάλυση της απόδοσης του αλγορίθμου και τη δυνατότητα εισαγωγής τροποποιήσεων στη λογική ελέγχου για ολόκληρο τον ιστότοπο.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 6-1

Το προηγουμένως διασκορπισμένο σύστημα, βασισμένο σε πολλαπλούς υπολογιστές και ασυνεπείς λύσεις, αντικαταστάθηκε με μια ενιαία σύγχρονη, πλεονάζουσα εγκατάσταση που βασίζεται στον ελεγκτή SIMATIC S7-1500.

«Προηγουμένως, η εφαρμογή αλλαγών στους αλγόριθμους ήταν δύσκολη - δεν υπήρχαν εργαλεία μηχανικής όπως το TIA Portal και κάθε μέρος του συστήματος ελέγχου λειτουργούσε σε ξεχωριστό περιβάλλον. Η νέα αρχιτεκτονική παρέχει πλήρη έλεγχο, δυνατότητες ανάπτυξης και τη δυνατότητα διατήρησης ενός συνεπούς συστήματος ελέγχου.
- σημειώνει ο Τομάς Προυσινόφσκι.

Μαζί με την αντικατάσταση του αλγορίθμου ελέγχου, ολόκληρο το στρώμα ελέγχου ενοποιήθηκε επίσης. Χάρη στο λογισμικό TIA Portal, εφαρμόστηκαν τυποποιημένες λογικές ελέγχου για ολόκληρη την εγκατάσταση. Αυτό επέτρεψε την εισαγωγή ενός συνεκτικού συστήματος. Όλες οι τεχνολογικές μονάδες μοιράζονται τώρα μια ενοποιημένη διεπαφή, συναγερμούς, δομή ελέγχου και αρχειοθέτηση δεδομένων. Ως αποτέλεσμα, η εργασία του χειριστή είναι πιο αποτελεσματική, η απόκριση στις αποκλίσεις είναι ταχύτερη και το πλήρες ιστορικό διεργασιών επιτρέπει διεξοδική ανάλυση βελτιστοποίησης.

Η πιο σημαντική καινοτομία στο σύστημα ελέγχου ήταν η εφαρμογή ενός ασαφούς λογικού ελεγκτή. Αναλύει ταυτόχρονα πολλαπλές παραμέτρους διεργασίας, συμπεριλαμβανομένης της συγκέντρωσης οξυγόνου, του οργανικού φορτίου, της ροής λυμάτων, της συγκέντρωσης λάσπης, της κατάστασης της ενεργοποιημένης ιλύος και του φορτίου στους βιολογικούς θαλάμους. Με βάση αυτά τα δεδομένα, καθορίζει τη βέλτιστη ζήτηση οξυγόνου. Ο ελεγκτής ρυθμίζει ομαλά τους ανεμιστήρες, τις βαλβίδες αέρα και την κατανομή του αέρα μεταξύ των βιολογικών ζωνών.

«Σε αντίθεση με το προηγούμενο σύστημα, ο ελεγκτής δεν αντιδρά με δυαδικό τρόπο ενεργοποίησης/απενεργοποίησης - αντίθετα, προβλέπει και προσαρμόζεται στις αλλαγές της διαδικασίας. Διατηρεί ένα σταθερό επίπεδο οξυγόνου ακόμη και κάτω από ταχέως μεταβαλλόμενες συνθήκες».
- τονίζει ο Τομάς Προυσινόφσκι.

Βασικά οφέλη του εκσυγχρονισμού

Στο πλαίσιο του εκσυγχρονισμού, όλος ο εξοπλισμός που είναι υπεύθυνος για την εποπτεία των τεχνολογικών διαδικασιών αντικαταστάθηκε πλήρως.
Ένα βασικό στοιχείο της νέας υποδομής ήταν η προσθήκη ενός θαλάμου διακομιστή που στεγάζει δύο πλεονάζοντες ελεγκτές Siemens S7-1500H μαζί με ένα σύστημα υπολογιστών υψηλής διαθεσιμότητας.
Αυτή η λύση εξασφαλίζει τη συνεχή λειτουργία του συστήματος ελέγχου - σε περίπτωση βλάβης ενός ελεγκτή, ο άλλος αναλαμβάνει αμέσως τις λειτουργίες του χωρίς να επηρεάζει τις συνεχιζόμενες διαδικασίες ελέγχου.

Η ενοποίηση της διεπαφής χρήστη σε ολόκληρη την εγκατάσταση, η συγκέντρωση της αρχειοθέτησης δεδομένων διαδικασίας και η εφαρμογή ενός σταθμού εργασίας μηχανικής έχουν βελτιώσει σημαντικά την αξιοπιστία, τη διαφάνεια και τις αναλυτικές δυνατότητες του συστήματος ελέγχου. Τα μέτρα αυτά απλοποίησαν επίσης τη λειτουργία και την τεχνική συντήρηση.

Η αντικατάσταση υλικού που πραγματοποιήθηκε από την ATER Logic αποσκοπούσε στην εξασφάλιση υψηλής αξιοπιστίας και αδιάλειπτης λειτουργίας του συστήματος. Ο εκσυγχρονισμός βασίστηκε σε μεγάλο βαθμό σε λύσεις υλικού και λογισμικού της Siemens. Οι εφεδρικοί ελεγκτές PLC ελαχιστοποιούν τον κίνδυνο διακοπής λειτουργίας, ενώ Τα τροφοδοτικά SITOP και οι μονάδες UPS διατηρούν το σύστημα σε λειτουργία ακόμη και σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Χάρη στη διανομή Σταθμοί εισόδου/εξόδου ET200SP και το νέο δίκτυο επικοινωνίας, το σύστημα μπορεί εύκολα να επεκταθεί και να ενσωματωθεί με πρόσθετες συσκευές. Εν τω μεταξύ, οι εφαρμοζόμενες προστατευτικές συσκευές προστατεύουν τους χειριστές και τον εξοπλισμό από αστοχίες και υπερτάσεις τάσης, ενώ η νέα υποδομή επικοινωνίας και το σύστημα αναφοράς SQL Server Reporting Services επιτρέπουν ταχύτερη λειτουργία καθώς και αποτελεσματική δημιουργία αναλύσεων και αναφορών διεργασιών.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 11

Η εφαρμογή ενός σταθμού εργασίας μηχανικής με βάση την TIA Portal βελτίωσε την αξιοπιστία του συστήματος ελέγχου και απλοποίησε τη λειτουργία και την τεχνική συντήρηση.

Η Siemens διαδραμάτισε βασικό ρόλο στον εκσυγχρονισμό του συστήματος ελέγχου και επικοινωνίας, παρέχοντας τόσο τεχνική υποστήριξη όσο και την παροχή λύσεων αυτοματισμού. Η εταιρεία υπηρέτησε ως συνεργάτης έργου, συμβουλεύοντας για την αρχιτεκτονική του συστήματος και την επιλογή των βέλτιστων εξαρτημάτων.
Λουκάς Κουρζίνα, Διευθύνων Σύμβουλος, PWiK στο Σουβαλκάχ Sp. z o.o.
CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 13-1

Τα τροφοδοτικά SITOP και οι μονάδες UPS διατηρούν το σύστημα σε λειτουργία ακόμη και σε περίπτωση διακοπής ρεύματος.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 13-2

Χάρη στους κατανεμημένους σταθμούς I/O ET200SP και το νέο δίκτυο επικοινωνίας, το σύστημα μπορεί εύκολα να επεκταθεί και να ενσωματωθεί με πρόσθετες συσκευές.

Ως αποτέλεσμα της εφαρμογής, έχει εξασφαλιστεί μια ομοιόμορφη διεπαφή χρήστη σε όλες τις εγκαταστάσεις, καθιστώντας τη λειτουργία, τη διάγνωση και την παρακολούθηση σημαντικά ευκολότερη. Ένα σημαντικό στοιχείο που αύξησε τη χρηστικότητα ήταν επίσης η βελτίωση και αυτοματοποίηση της διαδικασίας καθαρισμού στο βιολογικό τμήμα.
Ο εκσυγχρονισμός των αλγορίθμων ελέγχου για τους ανεμιστήρες και τις βαλβίδες κατέστησε δυνατή τη σταθεροποίηση των επιπέδων οξυγόνου στους βιολογικούς θαλάμους και τη βελτιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας.

«Ο αερισμός αντιπροσωπεύει συνήθως το 50-60% του λειτουργικού κόστους μιας μονάδας επεξεργασίας, γι 'αυτό η βελτίωση αυτών των διαδικασιών έχει αυξήσει σημαντικά την απόδοση της μονάδας και έχει αποφέρει σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας για τη λειτουργία της».
- τονίζει ο Τομάς Προυσινόφσκι της ATER Logic

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 15-01

Οι εργασίες που πραγματοποιήθηκαν μεταφράστηκαν σε ακόμη καλύτερη ικανότητα κάλυψης των αναγκών των κατοίκων του Suwałki και των γύρω περιοχών.

Ο εκσυγχρονισμός επέτρεψε την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο όλων των εγκαταστάσεων από έναν ενιαίο σταθμό εργασίας, επιτάχυνε την ανίχνευση και επίλυση σφαλμάτων και επέτρεψε την απομακρυσμένη επίβλεψη της εγκατάστασης. Έχει επίσης ανοίξει νέες ευκαιρίες για την PWiK Suwałki όσον αφορά την αυτοματοποιημένη εποπτεία, την αυτόνομη λειτουργία και την εφαρμογή έξυπνων στρατηγικών ελέγχου.

«Ένας σημαντικός στόχος της υλοποίησης ήταν επίσης η προετοιμασία της μονάδας επεξεργασίας για μελλοντικές αναβαθμίσεις. Χάρη στην εξαιρετική συνεργασία μεταξύ του πελάτη, του ολοκληρωτή και του παρόχου τεχνολογίας, δημιουργήσαμε συνθήκες για περαιτέρω επέκταση του αυτοματισμού στο μέλλον. Έχουμε εξασφαλίσει καλύτερη ενσωμάτωση με άλλα συστήματα της εγκατάστασης, όπως η διαχείριση λάσπης, η μονάδα βιοαερίου και οι σταθμοί παραλαβής».
- εξηγεί ο Sławomir Kalita από τη Siemens.

Ο εκσυγχρονισμός έφερε τις εγκαταστάσεις μας στην εποχή της έξυπνης, αυτόνομης διαχείρισης πόρων. Όλα αυτά θα μεταφραστούν σε ακόμη καλύτερη επίτευξη των στόχων μας, βελτιωμένη αξιοπιστία του συστήματος, αξιοσημείωτη εξοικονόμηση ενέργειας και - πάνω απ 'όλα - ικανότητα ακόμη καλύτερης ικανοποίησης των αναγκών των κατοίκων του Suwałki και των γύρω περιοχών.
Άντζεϊ Μαζιάρζ, PWiK Σουβαλκι