ATER 로직이 스와우키에 있는 폐수 처리장을 현대화하면서 개별 설비에 통합 제어 시스템을 구현할 수 있었어요.
공정에 Siemens 장비와 소프트웨어를 사용해서 공장 운영을 간소화할 수 있었어요., 진단 및 프로세스 모니터링을 가능하게 하고 설비의 작동 안전성을 높였어요.
스와우키에 있는 상하수도 회사 (PwiK Suwałki Sp. z o.o.) 는 시 주민들에게 물을 공급하고 폐수를 모으고 처리하는 일을 담당해요.공장은 도시 전체, 근처 마을, 하수도 없는 지역에서 폐수를 받아요.2024년까지만 해도 처리 공장은 분산되고 구식 제어 및 프로세스 시각화 시스템으로 운영됐어요.필요하지만 조정되지 않은 자동화 확장의 결과로 시설의 여러 부분이 다양한 컨트롤러, 소프트웨어 플랫폼, 감독 시스템을 사용하여 운영됐어요.이런 상황은 일상적인 작업을 어렵게 만들고 효과적인 고장 감지를 방해했어요.
“처리장에서 가장 심각한 문제는 사용 중인 제어 시스템의 다양성과 비효율성이었어요.각 설치마다 사용자 인터페이스가 다르고, 통합된 데이터 표시 방법이 없었고, 프로세스 데이터 보관이 불완전했어요.게다가 기술 지원이 부족하고 수정 사항을 도입하지 못해 일상적인 운영에 큰 지장이 생겼어요.”
- Pwik Suwałki Sp. z o.o.o의 CEO 루카스 쿠르지나가 떠오릅니다.
폐수 처리장 운영자의 또 다른 핵심 측면은 적절한 질산화와 탈질 과정에서 중요한 역할을 하는 생물학적 챔버의 폭기 공정이었어요.송풍기, 디퓨저, 공기 밸브를 잘못 제어하면 에너지 소비가 최적화되지 않고 산소 수준이 변동되고 처리된 폐수의 매개변수가 불안정해졌어요.이로 인해 해당 환경 기준을 충족하지 못할 위험이 커졌어요.
현대화 과정의 핵심 과제 중 하나는 송풍기, 디퓨저, 공기 밸브의 작동 제어 효율성을 높이는 거였어요.
처리장 현대화를 시작한 주된 이유는 기존의 분산된 설정을 하나의 응집력 있는 시스템으로 대체하여 제어 시스템을 통합해야 했기 때문이에요.이 구현은 또한 통기 과정을 개선하고 시설의 신뢰성과 운영 안전을 높이기 위한 것이었어요.
총 10개월 동안 지속된 프로젝트가 2024년 7월 계약 서명과 함께 시작됐어요.첫 번째 단계에는 감독 시스템의 설계, 사전 제작, 납품이 포함됐어요.
현대화 이후, 송풍기와 밸브의 적절한 작동으로 생물학적 챔버의 기술 파라미터 안정화와 에너지 소비의 정밀한 최적화가 보장돼요.
계획된 작업의 일환으로 산업용 네트워크가 납품 및 시운전되었고 10개 기술 분야에 특수 제어 및 계측 스위치보드 (AKpiA) 가 점진적으로 공급됐어요.다음 단계에서 전체 시스템이 시운전되고 최적화됐어요.2025년 5월에 직원 교육으로 프로젝트가 마무리됐어요.
모든 작업이 시설이 완전히 운영되는 동안 수행되었다는 점을 강조할 필요가 있어요.모든 시스템과 소프트웨어가 기술 과정을 방해하지 않고 구현됐어요.'Siemens 부품을 기반으로 한 새로운 솔루션이 처리 공장의 신뢰성과 운영 안전을 높이는 데 기여했어요.
“하나의 워크스테이션에서 모든 시설을 중앙 집중식으로 실시간 모니터링하면 장애를 감지하고 해결하는 데 도움이 되고 원격 감독도 가능해요.모든 플랜트 시스템을 위한 새로운 제어 알고리즘의 개발로 구체적이고 기대되는 결과가 나왔어요.특히 송풍기와 밸브의 새로운 작동은 무엇보다도 생물학적 챔버의 기술적 파라미터를 안정화하고 에너지 소비를 정밀하게 최적화할 수 있어요.”
PwiK Suwałki의 기술 및 개발 책임자인 안드르제이 마지아츠에 대해 설명해요.
스와우키에 있는 폐수 처리장에서 제어 시스템의 현대화는 이중화된 S7‑1500 시리즈 컨트롤러 (S7‑1517H‑3PN) 를 기반으로 했어요.주요 장치의 이중화로 전체 시스템의 신뢰성과 안정성이 크게 향상됐어요.Siemens 장비 덕분에 이제 고장 위험을 최소화하면서 기술 프로세스를 일관되게 제어할 수 있어요.'
'현대화의 일환으로 ATER Logic 전문가들이 제어 인프라를 포괄적으로 교체하고 확장했어요.여러 대의 컴퓨터와 일관되지 않은 솔루션을 기반으로 하는 이전에는 분산되어 있던 시스템이 하나의 현대적이고 중복된 설정으로 대체됐어요.이 솔루션은 컨트롤러 고장 시에도 지속적인 시스템 작동을 보장하고 프로세스 안전성을 높이며 계획되지 않은 가동 중지 시간의 위험을 크게 줄여 전체 설치의 안정성과 효율성을 높여줍니다.모든 기술 시설이 하나의 감독 센터에 연결되어 있어요.그 결과 공장 운영이 단순해지고, 인적 오류 위험이 줄어들고, 장애 진단과 위협에 대한 대응이 훨씬 빨라졌어요.”
- 폴란드 지멘스의 세일즈 매니저 슬라보미르 칼리타를 평가해요.
구현의 또 다른 중요한 영역은 에어레이션 제어 로직의 변경이었어요.
“현대화 전에는 시스템이 부정확하고 불안정했어요. 기술 파라미터가 공정 요구 사항에서 벗어나는 경우가 많았고 송풍기와 밸브가 비효율적으로 작동해서 에너지 소비가 많았어요.새로운 제어 알고리즘을 구현한 덕분에 산소 수준을 안정화하고 동적 송풍기 조절 기능을 도입했으며 에어레이션 밸브를 자동으로 제어할 수 있게 됐어요.우리의 작업 결과, 에어레이션 시스템을 원활하고 정밀하게 제어할 수 있게 됐어요.”
- 구현을 담당한 통합자인 ATER 로직의 CEO 토마스 프루시노프스키를 강조해요.
현대화에서 다루었던 세 번째 영역은 운영 안전 개선이었어요.이전에는 호환되지 않는 시스템으로는 장애 위험이 증가하고 최적화와 필요한 수정이 불가능했으며 종합적인 장비 모니터링이 부족했어요.구현 결과 경보 및 진단 시스템이 통합되어 대부분의 시설을 원격으로 감독할 수 있게 됐어요.그 결과 소프트웨어와 컨트롤러가 이제 표준화된 단일 환경에서 작동해요.가동 중지 시간과 수리 비용이 줄고 장비 신뢰성이 향상되었으며 작동 안전이 크게 향상되었어요.
계획된 작업의 일환으로 산업용 네트워크가 납품되어 시운전되었고 특수 제어 캐비닛이 점진적으로 공급됐어요.
현대화의 일환으로 여러 제조사의 컨트롤러가 다음으로 교체됐어요 리던던트 지멘스 SIMATIC S7‑1500H 컨트롤러 시설 전체를 관리하는 거예요.추가로, 그리고 TIA Portal 소프트웨어가 장착된 엔지니어링 워크스테이션이 배송됐어요 그리고 의뢰했어요.이 워크스테이션을 사용하면 메인 컨트롤러를 완벽하게 작동시키고 알고리즘 성능을 분석하고 전체 사이트의 제어 로직을 수정할 수 있어요.
여러 대의 컴퓨터와 일관되지 않은 솔루션을 기반으로 하는 이전에는 분산되어 있던 시스템이 SIMATIC S7‑1500 컨트롤러에 내장된 하나의 현대식 중복 설정으로 대체됐어요.
“이전에는 알고리즘 변경을 구현하는 것이 어려웠어요. TIA Portal 같은 엔지니어링 도구가 없었고 제어 시스템의 각 부분이 별도의 환경에서 작동했어요.새 아키텍처는 완전한 제어, 개발 기능, 일관된 제어 시스템 유지 기능을 제공해요.”
- 토마스 프루시노프스키 노트.
제어 알고리즘의 교체와 함께 전체 컨트롤 레이어도 통합됐어요.TIA Portal 소프트웨어 덕분에 전체 시설에 표준화된 제어 로직이 구현됐어요.이로써 하나의 일관된 시스템을 도입할 수 있었죠.이제 모든 기술 단위가 통합된 인터페이스, 경보, 제어 구조, 데이터 보관을 공유해요.그 결과 작업자 작업이 더 효율적이고 편차에 대한 대응이 빨라지며 전체 프로세스 기록을 통해 철저한 최적화 분석이 가능해요.
제어 시스템에서 가장 중요한 혁신은 퍼지 로직 컨트롤러의 구현이었어요.산소 농도, 유기 부하, 폐수 흐름, 슬러지 농도, 활성 슬러지 상태, 생물학적 챔버 부하 등 여러 공정 파라미터를 동시에 분석해요.이 데이터를 기반으로 최적의 산소 요구량을 결정해요.컨트롤러가 송풍기, 공기 밸브, 생물 구역 사이의 공기 분배를 부드럽게 조절해요.
“이전 시스템과 달리 컨트롤러는 바이너리 온/오프 방식으로 반응하지 않아요. 대신 프로세스 변화를 예측하고 이에 적응해요.급변하는 조건에서도 안정적인 산소 농도를 유지해요.”
- 토마스 프루시노프스키를 강조해요.
현대화의 일환으로 기술 프로세스 감독을 담당하는 모든 장비가 완전히 교체됐어요.
새 인프라의 핵심 요소는 두 개의 중복 Siemens S7‑1500H 컨트롤러를 수용하는 서버 캐비닛과 고가용성 컴퓨터 시스템을 추가한 거예요.
이 솔루션은 제어 시스템의 지속적인 작동을 보장해요. 한 컨트롤러에 장애가 발생하면 진행 중인 제어 프로세스에 영향을 주지 않고 다른 컨트롤러가 즉시 기능을 대신해요.
전체 시설의 사용자 인터페이스 통합, 프로세스 데이터 보관의 중앙 집중화, 엔지니어링 워크스테이션의 구현으로 제어 시스템의 신뢰성, 투명성, 분석 기능이 크게 향상됐어요.이러한 조치로 운영과 기술 유지 관리도 간소화됐어요.
ATER Logic에서 수행한 하드웨어 교체는 높은 신뢰성과 무중단 시스템 작동을 보장하는 것을 목표로 했어요.현대화는 주로 Siemens 하드웨어와 소프트웨어 솔루션을 기반으로 했어요.이중 PLC 컨트롤러는 다운타임 위험을 최소화하면서 SITOP 전원 공급 장치와 UPS 모듈은 정전 시에도 시스템을 계속 작동시켜줘요. 배포해줘서 고마워요 ET200SP I/O 스테이션 그리고 새로운 통신 네트워크, 시스템을 쉽게 확장하고 추가 장치와 통합할 수 있어요.한편, 구현된 보호 장치는 고장이나 전압 서지로부터 작업자와 장비를 보호하며, 새로운 통신 인프라와 SQL Server Reporting Services 보고 시스템을 사용하면 운영 속도를 높이고 프로세스 분석과 보고서를 효율적으로 작성할 수 있어요.
TIA Portal 기반의 엔지니어링 워크스테이션을 구현하여 제어 시스템의 신뢰성을 향상시키고 운영과 기술 유지 보수를 단순화했어요.
Siemens는 기술 지원과 자동화 솔루션 제공을 모두 제공하면서 제어 및 통신 시스템 현대화에 핵심적인 역할을 했어요.회사가 프로젝트 파트너로 활동하면서 시스템 아키텍처와 최적 구성 요소 선택에 대해 조언했어요.
SITOP 전원 공급 장치와 UPS 모듈은 정전 시에도 시스템을 계속 작동시켜줘요.
분산된 ET200SP I/O 스테이션과 새 통신 네트워크 덕분에 시스템을 쉽게 확장하고 다른 장치와 통합할 수 있어요.
구현 결과, 모든 시설에 통일된 사용자 인터페이스가 보장되어 운영, 진단, 모니터링이 훨씬 쉬워졌어요.사용성을 높인 중요한 요소는 생물학적 섹션의 정제 공정의 개선과 자동화이기도 해요.
송풍기와 밸브의 제어 알고리즘이 현대화되면서 생물학적 챔버의 산소 수준을 안정화하고 에너지 소비를 최적화할 수 있었어요.
“에어레이션은 보통 처리 공장 운영 비용의 50~ 60% 를 차지해요. 그래서 이런 공정을 개선하면 공장 효율이 크게 향상되고 운영에 드는 에너지를 크게 절약할 수 있어요.”
- ATER 로직의 토마스 프루시노프스키를 강조해요.
수행된 작업은 수왈키와 주변 지역 주민들의 요구를 훨씬 더 잘 충족시킬 수 있게 되었어요.
현대화로 단일 워크스테이션에서 모든 시설을 실시간으로 모니터링하고, 장애 감지 및 해결을 가속화하고, 설치를 원격으로 감독할 수 있게 되었어요.또한 Pwik Suwałki에게 자동화된 감독, 자율 운영, 지능형 제어 전략의 구현 측면에서 새로운 기회를 열어줬어요.
“구현의 중요한 목적은 향후 업그레이드를 위해 처리장을 준비하는 것이기도 했어요.클라이언트, 통합자, 기술 공급자 간의 훌륭한 협력 덕분에 우리는 미래에 자동화를 더 확장할 수 있는 여건을 마련했어요.슬러지 관리, 바이오가스 플랜트, 수용소 등 시설의 다른 시스템과의 통합을 강화했어요.”
- Siemens의 슬라보미르 칼리타에 대해 설명해요.
현대화로 우리 시설은 지능적이고 자율적인 자원 관리 시대로 접어들었어요.이 모든 것이 목표 달성, 시스템 신뢰성 향상, 눈에 띄는 에너지 절약, 그리고 무엇보다도 스와우키와 주변 지역 주민들의 요구를 더 잘 충족시킬 수 있는 능력으로 이어질 거예요.