Skip to main content
Ez az oldal automatikus fordítással jelenik meg. Inkább megnézi angolul?
CASE Study Hatékony tisztítás automatizálási korszerűsítéssel
ESETTANULMÁNY

Hatékony tisztítás az automatizálás korszerűsítésével

Az ATER Logic által végrehajtott suwałki szennyvíztisztító telep korszerűsítése lehetővé tette az egyes létesítmények egységes ellenőrzési rendszerének bevezetését.

A Siemens berendezéseinek és szoftvereinek a folyamatban történő használata hozzájárult az üzem működésének egyszerűsítéséhez, lehetővé tette a diagnosztikát és a folyamatfelügyeletet, és növelte a létesítmény működési biztonságát.

A Suwałki Víz- és Csatornázási Társaság (PWik Suwałki Sp. z o.o.) felelős a város lakosainak vízellátásáért, valamint a szennyvíz gyűjtéséért és kezeléséért. Az üzem szennyvizet kap az egész városból, a közeli falvakból és a nem virágzott területekből. 2024-ig a tisztító telep diszpergált és elavult vezérlő- és folyamatvizualizációs rendszerrel működött. A szükséges, de összehangolatlan automatizálási bővítések eredményeként a létesítmény különböző részeit különféle vezérlők, szoftverplatformok és felügyeleti rendszerek használatával működtették. Ez a helyzet megnehezítette a mindennapi működést, és akadályozta a hatékony hibaészlelést.

„A tisztítótelepek legsúlyosabb problémája a használt vezérlőrendszerek sokfélesége és hatékonysága volt. Minden telepítésnek más felhasználói felülete volt, nem volt egységes módszer az adatmegjelenítésre, és a folyamatadatok archiválása hiányos volt. Ezenkívül a technológiai támogatás hiánya és a módosítások bevezetésének képtelensége jelentősen akadályozta a mindennapi működést.”
— emlékeztet Łukasz Kurzyna, a PWiK Suwałki Sp. z o.o. vezérigazgatója.


A szennyvíztisztító telepek üzemeltetői számára egy másik kulcsfontosságú szempont a biológiai kamrákban zajló levegőztetési folyamat volt, amely döntő szerepet játszik a nitrifikáció és a denitrifikáció megfelelő lefolyásában. A fúvók, diffúzorok és légszelepek nem megfelelő vezérlése nem optimális energiafogyasztást eredményezett, oxigénszint ingadozását okozta, és a tisztított szennyvíz paramétereinek instabilitásához vezetett. Ez növelte annak kockázatát, hogy nem felelnek meg az alkalmazandó környezetvédelmi előírásoknak.

Siemens case study PWiK Suwałki-02-1280x720

A korszerűsítési folyamat egyik legfontosabb feladata a fúvók, diffúzorok és légszelepek működésének szabályozásának hatékonyságának növelése volt.

Végrehajtási cél: egységes automatizálási rendszer

A tisztító telep korszerűsítésének megkezdésének fő oka az volt, hogy egységesíteni kell a vezérlőrendszert a meglévő diszpergált berendezések egyetlen kohéziós rendszerrel történő helyettesítésével. A megvalósítás célja a levegőztetési folyamat javítása, valamint a létesítmény megbízhatóságának és működési biztonságának növelése is.
A projekt, amely összesen tíz hónapig tartott, a szerződés aláírásával kezdődött 2024 júliusában. Az első szakasz magában foglalta a felügyeleti rendszer tervezését, előgyártását és szállítását.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 4-1

A korszerűsítés után a fúvók és szelepek megfelelő működése biztosítja a technológiai paraméterek stabilizálását a biológiai kamrákban és az energiafogyasztás pontos optimalizálását.

A tervezett munka részeként egy ipari hálózatot szállítottak és üzembe helyeztek, és fokozatosan tíz technológiai területre speciális vezérlő- és műszerkapcsolókat (AKPiA) szállítottak. A következő szakaszokban az egész rendszert üzembe helyezték és optimalizálták. A projekt 2025 májusában a személyzet képzésével zárult le.
Érdemes hangsúlyozni, hogy minden munkát végeztek, amíg a létesítmény teljes mértékben működőképes maradt. Minden rendszert és szoftvert a technológiai folyamat megszakítása nélkül valósítottak meg. „A Siemens alkatrészeken alapuló új megoldások hozzájárultak a tisztítótelep megbízhatóságának és működési biztonságának növeléséhez.


„Az összes létesítmény központosított valós idejű felügyelete egyetlen munkaállomásról segít felismerni és megoldani a hibákat, és lehetővé teszi a távoli felügyeletet is. Az összes üzemi rendszer új vezérlési algoritmusainak kifejlesztése konkrét, várt eredményeket hozott. Különösen a fúvók és szelepek új működése biztosítja többek között a technológiai paraméterek stabilizálását a biológiai kamrákban és az energiafogyasztás pontos optimalizálását.”
magyarázza Andrzej Maziarz, a PWiK Suwałki műszaki és fejlesztési igazgatója.

Minőségjavulás az ellenőrzési területen

A suwałki szennyvíztisztító telep vezérlőrendszerének korszerűsítése redundáns S7-1500 sorozatú vezérlőkre (S7‑1517H‑3PN) alapult. A kulcsfontosságú eszközök redundanciája jelentősen növelte az egész rendszer megbízhatóságát és stabilitását. A Siemens berendezések használatának köszönhetően a technológiai folyamatokat következetesen irányítják, minimális meghibásodás kockázatával. ”


A korszerűsítés részeként az ATER Logic szakemberei átfogó cseréjét és bővítését végezték el az irányítási infrastruktúrát. A korábban diszpergált, több számítógépen és inkonzisztens megoldásokon alapuló rendszert egyetlen, modern, redundáns beállítással helyettesítették. Ez a megoldás biztosítja a rendszer folyamatos működését a vezérlő meghibásodása esetén is, magasabb szintű folyamatbiztonságot és jelentősen csökkenti a nem tervezett leállások kockázatát, ami a teljes telepítés nagyobb stabilitását és hatékonyságát eredményezi. Minden technológiai létesítményt egyetlen felügyeleti központhoz csatlakoztattak. Ennek eredményeként az üzem üzemeltetése egyszerűbbé vált, csökkent az emberi hibák kockázata, és a hibák diagnosztikája és a fenyegetésekre való reagálás sokkal gyorsabb.”
- értékeli Sławomir Kalita, a Siemens Lengyelország értékesítési vezetője.

A megvalósítás másik fontos területe a levegőztetés szabályozási logikájának megváltozása volt.

„A korszerűsítés előtt a rendszer pontatlan és instabil volt — a technológiai paraméterek gyakran eltértek a folyamat követelményeitől, a fúvók és szelepek pedig nem hatékonyan működtek, ami nagy energiafogyasztást eredményezett. Az új vezérlőalgoritmusok bevezetésének köszönhetően stabilizáltuk az oxigénszintet, bevezettük a dinamikus ventilátorszabályozást, és lehetővé tettük a levegőztető szelepek automatikus vezérlését. Munkánk eredményeként a levegőztető rendszer zökkenőmentes és pontos vezérlése már lehetséges,”
— hangsúlyozza Tomasz Prusinowski, az ATER Logic vezérigazgatója, a megvalósításért felelős integrátor.


A korszerűsítés által lefedett harmadik terület a működési biztonság javítását foglalta magában. A korábban összeegyeztethetetlen rendszerek növelték a meghibásodások kockázatát, lehetetlenné tették az optimalizálást és a szükséges módosításokat, és hiányzott a berendezések átfogó felügyelete. A megvalósítás eredményeként egységes riasztási és diagnosztikai rendszer jött létre, amely lehetővé tette a legtöbb létesítmény távoli felügyeletét. Ennek eredményeként a szoftver és a vezérlők most egyetlen, szabványosított környezetben működnek. Csökkentek a leállási és a javítási költségek, javult a berendezések megbízhatósága, és jelentősen javult az üzemi biztonság.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 5-2

A tervezett munka részeként ipari hálózatot szállítottak és üzembe helyeztek, és fokozatosan speciális vezérlőszekrényeket szállítottak.

A vezérlő algoritmus korszerűsítésének hatásai

A korszerűsítés részeként a különböző gyártók vezérlőit kicserélték redundáns Siemens SIMATIC S7‑1500H vezérlők Akik irányítják az egész létesítményt. Továbbá, egy TIA Portal szoftverrel felszerelt mérnöki munkaállomást szállítottak és üzembe helyezték. Ez a munkaállomás lehetővé teszi a fő vezérlő teljes működését, az algoritmus teljesítményének elemzését és a teljes helyszín vezérlési logikájának módosítását.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 6-1

A korábban diszpergált, több számítógépen és inkonzisztens megoldásokon alapuló rendszert egyetlen modern, redundáns beállítás váltotta fel, amely a SIMATIC S7-1500 vezérlőre épült.

„Korábban nehéz volt végrehajtani az algoritmusok változásait — nem léteztek olyan mérnöki eszközök, mint a TIA Portal, és a vezérlőrendszer minden része külön környezetben működött. Az új architektúra teljes irányítást, fejlesztési képességeket és egységes vezérlőrendszer fenntartását biztosít.”
- jegyzi meg Tomasz Prusinowski.


A vezérlőalgoritmus cseréjével együtt a teljes vezérlőréteget is egységesítették. A TIA Portal szoftvernek köszönhetően a teljes létesítményre szabványosított vezérlőlogika került megvalósításra. Ez lehetővé tette egy koherens rendszer bevezetését. Az összes technológiai egység egységes felülettel, riasztásokkal, vezérlőszerkezettel és adatarchiválással rendelkezik. Ennek eredményeként a kezelői munka hatékonyabb, az eltérésekre adott válasz gyorsabb, és a teljes folyamattörténet lehetővé teszi az alapos optimalizálási elemzést.

A vezérlőrendszer legfontosabb újítása a fuzzy logikai vezérlő bevezetése volt. Egyidejűleg több folyamatparamétert elemez, beleértve az oxigénkoncentrációt, a szerves terhelést, a szennyvízáramlást, az iszap koncentrációját, az aktív iszap állapotát és a biológiai kamrák terhelését. Ezen adatok alapján meghatározza az optimális oxigénigényt. A vezérlő zökkenőmentesen szabályozza a fúvókat, a légszelepeket és a levegő eloszlását a biológiai zónák között.

„Az előző rendszerrel ellentétben a vezérlő nem reagál bináris be- és kikapcsolással, hanem előre látja és alkalmazkodik a folyamatváltozásokhoz. Stabil oxigénszintet tart fenn még gyorsan változó körülmények között is,”
- hangsúlyozza Tomasz Prusinowski.

A modernizáció legfontosabb előnyei

A korszerűsítés részeként a technológiai folyamatok felügyeletéért felelős összes berendezést teljesen kicserélték.
Az új infrastruktúra egyik kulcsfontosságú eleme egy kiszolgálószekrény, amely két redundáns Siemens S7-1500H vezérlőt és egy nagy rendelkezésre állású számítógépes rendszert tartalmazott.
Ez a megoldás biztosítja a vezérlőrendszer folyamatos működését — az egyik vezérlő meghibásodása esetén a másik azonnal átveszi funkcióit anélkül, hogy befolyásolná a folyamatban lévő vezérlési folyamatokat.

A felhasználói felület egységesítése az egész létesítményben, a folyamatadatok archiválásának központosítása és a mérnöki munkaállomás megvalósítása jelentősen javította a vezérlőrendszer megbízhatóságát, átláthatóságát és analitikai képességeit. Ezek az intézkedések egyszerűsítették az üzemeltetést és a műszaki karbantartást is.

Az ATER Logic által végzett hardvercsere célja a nagy megbízhatóság és a megszakítás nélküli rendszer működése biztosítása volt. A korszerűsítés nagyrészt a Siemens hardver- és szoftvermegoldásokon alapult. A redundáns PLC-vezérlők minimalizálják a leállások kockázatát, miközben A SITOP tápegységek és UPS modulok áramkimaradás esetén is működtetik a rendszert. Köszönet a terjesztésnek ET200SP I/O állomások és az új kommunikációs hálózat, a rendszer könnyen bővíthető és integrálható további eszközökkel. Eközben a bevezetett védőeszközök megvédik az üzemeltetőket és berendezéseket a meghibásodásoktól és a feszültségfeszültségtől, az új kommunikációs infrastruktúra és az SQL Server Reporting Services jelentéstételi rendszer pedig gyorsabb működést, valamint hatékony folyamatelemzések és jelentések készítését teszi lehetővé.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 11

A TIA Portal alapú mérnöki munkaállomás megvalósítása javította a vezérlőrendszer megbízhatóságát, valamint egyszerűsítette az üzemeltetést és a műszaki karbantartást.

A Siemens kulcsszerepet játszott az irányítási és kommunikációs rendszer korszerűsítésében, technikai támogatást és automatizálási megoldások szállítását is biztosítva. A cég projektpartnerként szolgált, tanácsot adott a rendszerarchitektúrával és az optimális alkatrészek kiválasztásával kapcsolatban.
Łukasz Kurzyna, vezérigazgató, PWiK itt: Suwałkach Sp. z o.o.
CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 13-1

A SITOP tápegységek és UPS modulok áramkimaradás esetén is működtetik a rendszert.

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 13-2

Az elosztott ET200SP I/O állomásoknak és az új kommunikációs hálózatnak köszönhetően a rendszer könnyen bővíthető és integrálható további eszközökkel.

A megvalósítás eredményeként minden létesítményben egységes felhasználói felület biztosított, ami jelentősen megkönnyíti az üzemeltetést, a diagnosztikát és a felügyeletet. Fontos elem, amely növelte a használhatóságot, a tisztítási folyamat javítása és automatizálása volt a biológiai szakaszban.
A fúvók és szelepek vezérlő algoritmusainak korszerűsítése lehetővé tette a biológiai kamrák oxigénszintjének stabilizálását és az energiafogyasztás optimalizálását.

„A levegőztetés általában a tisztító telep működési költségeinek 50— 60% -át teszi ki, ezért ezeknek a folyamatoknak a javítása jelentősen növelte az üzem hatékonyságát, és jelentős energiamegtakarítást eredményezett működéséhez.”
— hangsúlyozza Tomasz Prusinowski, az ATER Logic munkatársa

CASE STUDY-Efficient purification through automation modernization 15-01

Az elvégzett munka még jobban képes kielégíteni Suwałki és a környező területek lakosainak igényeit.

A korszerűsítés lehetővé tette az összes létesítmény valós idejű felügyeletét egyetlen munkaállomásról, gyorsított hibaészlelést és feloldást, valamint lehetővé tette a telepítés távoli felügyeletét. Emellett új lehetőségeket nyitott meg a PWiK Suwałki számára az automatizált felügyelet, az autonóm működés és az intelligens vezérlési stratégiák megvalósítása terén.


„A megvalósítás egyik fontos célja az volt, hogy a tisztítótelep felkészítése a jövőbeni felújításokra is felkészüljön. Az ügyfél, az integrátor és a technológiai szolgáltató közötti kiváló együttműködésnek köszönhetően megteremtettük a feltételeket az automatizálás további bővítéséhez a jövőben. Jobb integrációt biztosítottunk a létesítmény más rendszereivel, például az iszapkezeléssel, a biogázüzemmel és a fogadó állomásokkal.”
- magyarázza Sławomir Kalita a Siemens.

A korszerűsítés az intelligens, autonóm erőforrás-gazdálkodás korszakába vitte létesítményünket. Mindez a céljaink még jobb elérését, jobb rendszermegbízhatóságot, észrevehető energiamegtakarítást eredményezi, és mindenekelőtt a Suwałki és a környező területek lakóinak igényeinek még jobban kielégítését eredményezi.
Andrzej Maziarz, PWiK Suwałki