Skip to main content
Αυτή η σελίδα εμφανίζεται με χρήση αυτόματης μετάφρασης. Προβολή στα Αγγλικά;

Βελτιστοποίηση μονάδων επεξεργασίας λυμάτων μικρού μεγέθους

Ο ενεργειακά αποδοτικός εξοπλισμός και το φιλικό προς το χρήστη υπερσύγχρονο σύστημα ελέγχου μειώνουν το φόρτο εργασίας των εργαζομένων και εξοικονομούν χρήματα για τον δήμο μέσω του χαμηλότερου ενεργειακού κόστους. Ένα πραγματικό win-win για το περιβάλλον, τους ανθρώπους και τον δήμο.

Είναι ένα παγωμένο κρύο πρωί στο μικρό δήμο Prosselsheim, μόλις λίγα χιλιόμετρα βορειοανατολικά της πόλης Würzburg στη Γερμανία. Μια ομάδα της SüdWasser, ενός δημοτικού και βιομηχανικού φορέα παροχής υπηρεσιών ύδρευσης και λυμάτων, συνεργάζεται με τη Siemens για την αντικατάσταση του συστήματος παρακολούθησης στάθμης σε έναν σταθμό ανύψωσης εισαγωγής λυμάτων της μονάδας επεξεργασίας λυμάτων Prosselsheim. Ένας νέος μετρητής στάθμης ραντάρ θα παρακολουθεί συνεχώς το επίπεδο στο αντλιακό σταθμό και θα μεταφέρει τις μετρήσεις στο σύστημα ελέγχου SIMATIC WinCC Unified για τεκμηρίωση, οπτικοποίηση και αρχειοθέτηση. Αυτή η λύση θα επιτρέψει στην Elmar Scholl, η οποία εργάζεται για τον δήμο Prosselsheim, να προσαρμόζει τα σημεία μεταγωγής για τις αντλίες αποχέτευσης ανά πάσα στιγμή και να βελτιστοποιεί την απόδοση του σταθμού ανύψωσης - ακόμη και όταν βρίσκεστε εν κινήσει ή στο σπίτι, χάρη στην ευέλικτη απομακρυσμένη πρόσβαση μέσω προγράμματος περιήγησης ιστού.

Εργοστάσιο επεξεργασίας λυμάτων Estenfeld Prosselsheim Εναέρια λήψη
Στιγμιότυπο του Μάικλ Βέρνερ

Από τη δεκαετία του '90 έως το έτος 2024

Ο μετρητής στάθμης ραντάρ είναι η τελευταία προσθήκη στις μονάδες επεξεργασίας λυμάτων στο μικρό εργοστάσιο με ικανότητα επεξεργασίας μόνο 1.500 ισοδύναμων πληθυσμού. Εγκαταστάσεις παρόμοιου μεγέθους μπορούν να βρεθούν σε όλη τη Γερμανία - και η αρχική κατάσταση πριν από την αναβάθμιση ήταν επίσης αρκετά χαρακτηριστική για τέτοιες εγκαταστάσεις, όπως θυμάται ο μηχανικός της SüdWasser Michael Werner: «Η μονάδα επεξεργασίας λυμάτων τέθηκε σε λειτουργία το 1993. Τριάντα χρόνια αργότερα, πολλές μονάδες που εγκαταστάθηκαν στο εργοστάσιο δεν ανταποκρίνονταν πλέον στα σημερινά πρότυπα απόδοσης και η τεχνολογία ελέγχου έδειχνε επίσης την ηλικία της.» Αυτός ήταν ο λόγος για τον οποίο η Prosselsheim ανέλαβε τη SüdWasser για την υλοποίηση μιας πλήρους αναθεώρησης του εργοστασίου: «Ουσιαστικά ενημερώσαμε όλη τη διαδικασία και την τεχνολογία ελέγχου με συστήματα τελευταίας τεχνολογίας».

Αναβαθμίσαμε όλη την τεχνολογία διεργασιών και ελέγχου με συστήματα τελευταίας τεχνολογίας.
Μάικλ Βέρνερ, Μηχανικός, Σούντγουασερ
Το εργοστάσιο πρέπει να λειτουργεί σε αυτόματη λειτουργία όσο το δυνατόν περισσότερο και να προσφέρει τα καλύτερα αποτελέσματα με ελάχιστη επένδυση χρόνου.
Έλμαρ Σολ, Δήμος Προσελσχάιμ
Το πλήρωμα έβγαλε το παλιό ντουλάπι, έβαλε το νέο και συνέδεσε το σύστημα και το βράδυ της ίδιας ημέρας, το εργοστάσιο ήταν σε λειτουργία. Βγάλτε τα καπέλα!<br/>
Έλμαρ Σολ, Δήμος Προσελσχάιμ

Απαιτήσεις: Αξιοπιστία, αποδοτικότητα και ευκολία λειτουργίας

Το Prosselsheim είναι ένας μικρός δήμος, και ο χρόνος και το προσωπικό για τη λειτουργία της μονάδας επεξεργασίας λυμάτων είναι σπάνιοι πόροι. Κατά την επιλογή ενός κατάλληλου συστήματος ελέγχου, η αξιοπιστία ήταν αυτό που μετράει περισσότερο, λέει ο Scholl, ο οποίος εργάζεται για το τμήμα υπηρεσιών υποδομής του δήμου: «Η παρακολούθηση και η λειτουργία της μονάδας επεξεργασίας λυμάτων είναι μόνο μία από τις ευθύνες μου. Είμαι επί τόπου μόνο για τις καθημερινές μετρήσεις και ελέγχους. Τον υπόλοιπο χρόνο χρειάζομαι το εργοστάσιο να λειτουργεί σε αυτόματη λειτουργία όσο το δυνατόν περισσότερο και να προσφέρει τα καλύτερα αποτελέσματα με ελάχιστη επένδυση χρόνου.»

Εργοστάσιο επεξεργασίας λυμάτων Έστενφελντ Προσελσχάιμ Πορτραίτο Elmar Scholl
Τοπικός πίνακας χειρισμού εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων Estenfeld Prosselsheim

Ένα συναρπαστικό πακέτο για το σύστημα ελέγχου

Η επιλογή του σωστού συστήματος ελέγχου για το εργοστάσιο δεν ήταν μόνο θέμα τιμολόγησης για τις Prosselsheim και SüdWasser, «παρόλο που αυτό είναι, φυσικά, μια σημαντική πτυχή για τους μικρούς δήμους,» λέει ο Βέρνερ. Για τη Scholl, ο αποφασιστικός παράγοντας ήταν η θετική ανάδραση των χειριστών στο εργοστάσιο επεξεργασίας λυμάτων μιας κοινότητας κοντά στο Prosselsheim: «Ρωτήσαμε τους χειριστές εκεί εάν είναι ικανοποιημένοι με τη λύση, ειδικά όταν υπάρχει πρόβλημα. Αυτό που μας είπαν ήταν ότι η Siemens παρέχει εξαιρετική υποστήριξη ως εταίρος του έργου: ένα τηλεφώνημα και το πρόβλημα λύνεται». Στο τέλος, το πακέτο εκσυγχρονισμού της Siemens ανταποκρίθηκε στον προϋπολογισμό και η Siemens κέρδισε τη σύμβαση για την προμήθεια και την ενσωμάτωση των ηλεκτρικών συστημάτων και συστημάτων ελέγχου - «Και αυτή ήταν η σωστή απόφαση» επιβεβαιώνει ο Βέρνερ.

Όλες οι ενέργειες του χειριστή φαίνονται και αισθάνονται ίδιες σε έναν υπολογιστή, τον τοπικό πίνακα χειριστή ή μια κινητή συσκευή.

Αξιόπιστη παρακολούθηση και τεκμηρίωση επιτόπου και εξ αποστάσεως

Από το 2023, η μονάδα επεξεργασίας λυμάτων Prosselsheim χρησιμοποιεί μια ολοκληρωμένη λύση για το σύστημα ελέγχου και τον αυτοματισμό των εγκαταστάσεων από τη Siemens. Απομακρυσμένα κατανεμημένα συστήματα, όπως η δεξαμενή υπερχείλισης όμβριων υδάτων, συνδέονται με το σύστημα ελέγχου και το σύστημα απομακρυσμένης συντήρησης μέσω ασφαλούς πρόσβασης σε δίκτυο κινητής τηλεφωνίας που βασίζεται στο VPN (Virtual Private Network) χρησιμοποιώντας το Telecontrol Server Basic, διασφαλίζοντας ότι δεν υπάρχουν διακοπές συστήματος ούτε εδώ. Όλες οι λειτουργίες μπορούν να παρακολουθούνται και να ελέγχονται SIMATIC WinCC Unified, συμπεριλαμβανομένου ενός κινητού υπολογιστή Tablet. Η απομακρυσμένη πρόσβαση απαιτεί μόνο ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού, επομένως η λύση δεν χρειάζεται συντήρηση και οι ενσωματωμένες δυνατότητες κυβερνοασφάλειας εξασφαλίζουν ασφαλή απομακρυσμένη πρόσβαση, η οποία είναι απαραίτητη για οποιοδήποτε κρίσιμο σύστημα υποδομής.

Ένας μεσήλικας άνδρας κοιτάζει ένα δισκίο.
Εργοστάσιο επεξεργασίας λυμάτων Estenfeld Prosselsheim Ανάλυση της συμπεριφοράς των εγκαταστάσεων

Απρόσκοπτος εκσυγχρονισμός σε μία μόνο ημέρα

Η Siemens σχεδίασε τη λύση για το Prosselsheim για να χρησιμεύσει ως ένα είδος σχεδίου για άλλες μικρές εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Τα τυποποιημένα και εναρμονισμένα εξαρτήματα υποστηρίζουν τον εύκολο εκσυγχρονισμό των συστημάτων ελέγχου και αυτοματισμού, μια υπόσχεση που η Siemens μπόρεσε να ανταποκριθεί πλήρως στο Prosselsheim, όπως υπενθυμίζει ο Scholl: «Η απομόνωση του νερού για αρκετές ημέρες δεν αποτελεί επιλογή για το εργοστάσιό μας, οπότε ο εκσυγχρονισμός έπρεπε να πραγματοποιηθεί κατά τη διάρκεια της συνεχιζόμενης λειτουργίας». Και έτσι ακριβώς συνέβη η μετάβαση: «Σε μία μόνο μέρα, το πλήρωμα έβγαλε το παλιό ντουλάπι, έβαλε το νέο και συνέδεσε το σύστημα και το βράδυ της ίδιας ημέρας, το εργοστάσιο ήταν σε λειτουργία. Βγάλτε τα καπέλα!»

Ομαλή μετάβαση

Η μετάβαση από το παλιό σύστημα στο νέο ήταν εξίσου ομαλή για τον Scholl. Όλες οι ενέργειες του χειριστή φαίνονται και αισθάνονται ίδιες σε έναν υπολογιστή, τον τοπικό πίνακα χειριστή ή μια κινητή συσκευή, καθιστώντας το σύστημα πολύ διαισθητικό: «Είναι πραγματικά πολύ εύκολο να εργαστείτε στο σύστημα και, για παράδειγμα, να προσαρμόσετε τα σημεία ρύθμισης» λέει ο Σολλ. «Συνδέομαι, κάνω κλικ μία φορά και ξέρω τι πρέπει να κάνω. Δεν απαιτείται εκπαιδευτικό πρόγραμμα». Η διαισθητική λύση απαιτεί ελάχιστη προσπάθεια κατάρτισης, ώστε οι συνάδελφοι να μπορούν εύκολα να συμπληρώσουν το Scholl όταν χρειάζεται. Η Annika Schultheiß, τεχνικός επεξεργασίας νερού στο SüdWasser, το επιβεβαιώνει. Υποστηρίζει το προσωπικό του εργοστασίου επεξεργασίας λυμάτων, συμπεριλαμβανομένης της Scholl, με βελτιστοποίηση επιτόπου και του αρέσει επίσης να συνεργάζεται με την ίδια τη SIMATIC WinCC Unified: «Μπορώ, για παράδειγμα, να παρακολουθώ εύκολα τη συμπεριφορά του συστήματος χρησιμοποιώντας την προβολή τάσεων - τις τροποποιήσεις που κάναμε, τις αλλαγές στο εργοστάσιο, το αποτέλεσμα».

Κινητή λειτουργία μονάδας επεξεργασίας λυμάτων Estenfeld Prosselsheim
Δεξαμενές εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων Estenfeld Prosselsheim

Η διαφάνεια υποστηρίζει τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας

Και τα αποτελέσματα του έργου εκσυγχρονισμού είναι ήδη εντυπωσιακά: Η αντικατάσταση μόνο των παλαιών μονάδων επεξεργασίας εξοικονομεί περίπου 500 kWh ενέργειας για τον δήμο ανά ημέρα. «Αυτό μου έχει ήδη κερδίσει επαίνους από τον δήμαρχο,» λέει ο Scholl με ένα χαμόγελο. Όλα τα δεδομένα κατανάλωσης ενέργειας καταγράφονται από συσκευές SENTRON PAC και μεταδίδονται στο σύστημα ελέγχου. Η βελτιωμένη διαφάνεια με το νέο σύστημα ελέγχου θα βοηθήσει τους Scholl και Schultheiß και στις μελλοντικές βελτιστοποιήσεις των διαδικασιών: «Εργαζόμαστε για την περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης της επεξεργασίας και της ενεργειακής απόδοσης». λέει ο τεχνικός.

Αυτόματη ειδοποίηση και ειδοποιήσεις

Εάν κάτι δεν λειτουργήσει όπως είχε προγραμματιστεί στο εργοστάσιο, η Scholl ειδοποιείται αυτόματα μέσω μηνύματος κειμένου. Σύντομα, αυτή η ειδοποίηση θα συμπληρωθεί από το Εφαρμογή Alarm Control Center από το Εργοστάσιο Πληροφορικής Συνεργατών Λύσεων της Siemens. Η εφαρμογή στέλνει σχετικές ειδοποιήσεις, καταστάσεις μηνυμάτων και διαθεσιμότητα ομάδας στους καθορισμένους παραλήπτες. Ένα άλλο εύχρηστο χαρακτηριστικό: οι νυχτερινές ειδοποιήσεις υψηλής προτεραιότητας ενεργοποιούν έναν ήχο κλήσης κινητού τηλεφώνου που επαναλαμβάνεται μέχρι να αναγνωριστεί το μήνυμα.

Σύστημα ελέγχου μονάδας επεξεργασίας λυμάτων Estenfeld Prosselsheim

Ρυθμιστική αναφορά με λίγο περισσότερο από ένα κλικ του ποντικιού

Συνδυασμός του συστήματος ελέγχου με το πρόσθετο WinCC PM-ΑΝΆΛΥΣΗ αντικαθιστά επίσης το επίπονα διατηρημένο αρχείο καταγραφής λειτουργίας με βάση το χαρτί. Όλα τα δεδομένα καταγράφονται ψηφιακά, έτσι ώστε η Scholl να μπορεί να παρακολουθεί και να αναλύει δεδομένα από διαφορετικές πηγές, συμπεριλαμβανομένων των αποτελεσμάτων χειροκίνητων ανιχνευτών και μετρήσεων. Ένα χαρακτηριστικό που μειώνει σημαντικά τον φόρτο εργασίας είναι η δημιουργία υποχρεωτικών αναφορών για την DWA (Γερμανική Ένωση Νερού, Λυμάτων και Αποβλήτων) και η μετάδοση μέσω της διεπαφής DaBay. Ο Scholl είναι ιδιαίτερα ευγνώμων για αυτό το χαρακτηριστικό: «Προηγουμένως, καταγράψαμε τις τιμές της διαδικασίας στο ημερολόγιό μας και έπρεπε να συγκεντρώσουμε και να αναλύσουμε χειροκίνητα αυτές τις τιμές, οι οποίες χρειάστηκαν δύο ή τρεις ημέρες. Και, φυσικά, έγιναν λάθη υπολογισμού και λάθη». Τώρα, Η αναφορά συμβατή με το DWA διαρκεί μόνο τέσσερις ή πέντε ώρες: Όλα τα δεδομένα συγκεντρώνονται στο κατάλληλο πρότυπο με ένα κλικ. Το μόνο που μένει να κάνετε είναι να ελέγξετε την αναφορά και να την στείλετε στην αρχή ύδρευσης.

Βελτιωμένη κατανόηση της διαδικασίας θεραπείας

Για τη Werner, τα οφέλη του νέου συστήματος ελέγχου εκτείνονται πέρα από τη βελτίωση της καθημερινής λειτουργίας και της αποδοτικότητας των εγκαταστάσεων· το σύστημα παρέχει επίσης στους χειριστές καλύτερη πρόσβαση στη μονάδα και στα δεδομένα από τη μονάδα, χωρίς να απαιτούνται δαπανηροί αισθητήρες. «Μπορείτε να κάνετε περισσότερα με τα δεδομένα που έχετε. Αυτό σας επιτρέπει να ελέγχετε καλύτερα τη διαδικασία θεραπείας. Αυτό δίνει στους χειριστές την αυτοπεποίθηση να δοκιμάσουν νέες στρατηγικές - και έτσι το νέο σύστημα ελέγχου οδηγεί σε καλύτερη κατανόηση της διαδικασίας επεξεργασίας στο σύνολό της.» Η ενσωμάτωση του σταθμού ανύψωσης θα συμβάλει επίσης αναμφίβολα σε αυτή τη βελτιωμένη κατανόηση. Η πρόσκληση υποβολής προσφορών για την αναβάθμιση των υπόλοιπων απομακρυσμένων σταθμών προετοιμάζεται ήδη, λέει ο Werner, «και θα ήταν ωραίο αν η Siemens εξασφάλιζε και αυτά τα συμβόλαια».

Είναι πραγματικά πολύ εύκολο να εργαστείτε στο σύστημα και, για παράδειγμα, να προσαρμόσετε τα σημεία ρύθμισης. Συνδέομαι, κάνω κλικ μία φορά, και ξέρω τι πρέπει να κάνω. Δεν απαιτείται εκπαιδευτικό μάθημα.
Έλμαρ Σολ, Δήμος Προσελσχάιμ
Μπορώ εύκολα να παρακολουθήσω τη συμπεριφορά του συστήματος χρησιμοποιώντας την προβολή τάσεων - τις τροποποιήσεις που κάναμε, τις αλλαγές στο εργοστάσιο, το αποτέλεσμα.
Άνικα Σουλτάις, Τεχνικός Επεξεργασίας Νερού, Νότιο Βάσερ
Συνήθιζαν να χρειάζονται δύο ή τρεις ημέρες για τη χειροκίνητη δημιουργία των ρυθμιστικών αναφορών. Τώρα είναι μια πλήρως ψηφιακή διαδικασία, χωρίς σφάλματα, που ολοκληρώνεται σε λίγες μόνο ώρες.
Έλμαρ Σολ, Δήμος Προσελσχάιμ
Μπορείτε να κάνετε περισσότερα με τα δεδομένα που έχετε. Αυτό οδηγεί σε καλύτερη κατανόηση της διαδικασίας θεραπείας στο σύνολό της.
Μάικλ Βέρνερ, Μηχανικός, Νότιο Βάσερ

Το σχέδιο για μικρά εργοστάσια αποχέτευσης

Η Siemens υποστηρίζει τον εκσυγχρονισμό και την αυτοματοποίηση μικρών μονάδων επεξεργασίας λυμάτων όπως η εγκατάσταση Prosselsheim με ένα ολοκληρωμένο πακέτο υλικού και λογισμικού που περιέχει όλα τα απαραίτητα στοιχεία για τη διαφανή λειτουργία των εγκαταστάσεων: SIMATIC WinCC Unified ως σύστημα ελέγχου και ως δεύτερο επίπεδο λειτουργίας μέσω πινάκων χειριστή, ελεγκτές SIMATIC για αυτοματισμό εγκαταστάσεων, συστήματα παρακολούθησης ενέργειας SENTRON PAC, τηλεχειριστήριο και το WinCC Add-on PM-ANALYZE για ανάλυση δεδομένων και υποβολή εκθέσεων συμβατή με το DWA. Η συσκευασία μπορεί εύκολα να προσαρμοστεί σε συγκεκριμένες απαιτήσεις και είναι κατασκευασμένη εξ ολοκλήρου TIA Portal. Για την περαιτέρω απλοποίηση της μηχανικής έργων, η Siemens παρέχει στους χρήστες ένα δωρεάν παράδειγμα εφαρμογής. Οι χειριστές εγκαταστάσεων και οι ολοκληρωτές συστημάτων επωφελούνται έτσι από μια ολοκληρωμένη λύση με εξαιρετική σχέση τιμής-απόδοσης.

Αυτοματοποιήστε τις εγκαταστάσεις αποχέτευσης με το WinCC Unified
Παράδειγμα εφαρμογής μονάδας επεξεργασίας λυμάτων Estenfeld Prosselsheim