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소규모 하수 처리장 최적화하기

에너지 효율적인 장비와 사용하기 쉬운 최첨단 제어 시스템으로 직원들의 작업량을 줄이고 에너지 비용을 낮춰 지방 자치 단체의 비용을 절약해 줘요.환경, 사람, 지방 자치 단체가 진정으로 윈윈할 수 있는 일이에요.

독일 뷔르츠부르크에서 북동쪽으로 불과 몇 킬로미터 떨어진 작은 마을 프로셀스하임은 엄청 추운 아침이에요.도시 및 산업 용수 및 폐수 유틸리티 서비스 제공업체인 SüdWasser의 팀이 Siemens와 협력하여 프로셀스하임 하수 처리장 하수 흡입구 스테이션의 수위 모니터링 시스템을 교체하고 있어요.새 레이더 레벨 미터가 펌프장의 레벨을 지속적으로 모니터링하고 판독값을 SIMATIC WinCC Unified Control System으로 전송해 문서화, 시각화, 보관을 해요.이 솔루션을 사용하면 프로셀스하임 지방 자치 단체에서 일하는 엘마 숄이 언제든지 하수 펌프의 스위치 포인트를 조정하고 리프트 스테이션 성능을 최적화할 수 있어요. 이동 중이든 집에서든 웹 브라우저를 통한 유연한 원격 액세스 덕분이에요.

에스텐펠트 프로셀스하임 하수 처리장 공중 촬영
마이클 베르너의 얼굴 사진이에요.

90년대부터 2024년까지

레이더 레벨 미터는 처리 용량이 인구 1,500명에 불과한 작은 공장의 하수 처리 장치에 가장 최근에 추가된 거예요.독일 전역에서 비슷한 규모의 발전소를 찾을 수 있어요. 그리고 업그레이드 이전의 초기 상황도 그런 공장들이 아주 흔했어요. SüdWasser 엔지니어 마이클 베르너는 이렇게 회상해요. “하수 처리장은 1993년에 가동됐어요.30년이 지난 지금, 공장에 설치된 많은 장치들이 더 이상 오늘날의 효율 기준에 미치지 못했고 제어 기술도 노후화됐어요.” 이것이 프로셀스하임이 SüdWasser와 계약을 맺고 공장 전면 정비를 시행한 이유예요. “우리는 근본적으로 모든 프로세스와 제어 기술을 최첨단 시스템으로 업데이트했어요.”

요구사항: 신뢰성, 효율성, 작동 용이성

프로셀스하임은 작은 지방자치단체인데 하수 처리장 운영에 드는 시간과 직원은 자원이 부족해요.지방 자치 단체 인프라 서비스 부서에서 일하는 숄은 적절한 제어 시스템을 선택할 때 안정성이 가장 중요했다고 말합니다. “하수 처리장 모니터링과 운영은 제 책임 중 하나일 뿐이에요.저는 매일 측정하고 점검할 때만 현장에 있어요. 나머지 시간에는 공장을 가능한 한 자동 모드로 가동해서 최소한의 시간 투자로 최상의 결과를 내야 해요.”

에스텐펠트 프로셀스하임 하수 처리장 초상화 엘마 숄
에스텐펠트 프로셀스하임 하수 처리장 현지 운영자 패널

제어 시스템을 위한 매력적인 패키지예요

플랜트에 맞는 제어 시스템을 선택하는 것은 프로셀스하임과 쥐드바서의 가격 문제만은 아니었어요. “물론 이게 작은 지자체들에겐 중요한 부분이긴 하지만,” 베르너가 말해요.숄에게 있어 결정적 요인은 프로셀스하임 인근 지역 하수 처리장 운영자들의 긍정적인 피드백이었어요. “거기 운영자들에게 해결책이 만족하는지 물었어요. 특히 문제가 생겼을 때 말이죠.그들이 우리에게 말한 것은 Siemens가 프로젝트 파트너로서 탁월한 지원을 제공한다는 거예요. 전화 한 통이면 문제가 해결돼요.” 결국 Siemens 현대화 패키지가 딱 맞았고 Siemens는 전기 및 제어 시스템 공급 및 통합 계약을 따냈어요. “그리고 그건 올바른 결정이었어요.” 베르너 확언해요.

모든 오퍼레이터 액션은 PC, 로컬 오퍼레이터 패널, 모바일 기기에서 똑같이 보이고 느껴져요.

현장 및 원격에서 신뢰할 수 있는 모니터링 및 문서화

2023년부터 프로셀스하임 하수 처리장에서 Siemens의 제어 시스템과 공장 자동화를 위한 통합 솔루션을 사용해 왔어요.빗물 오버플로 탱크 같은 원격 분산 시스템은 텔레콘트롤 서버 베이직을 사용하여 보안 VPN (가상 사설망) 기반 셀룰러 네트워크 액세스를 통해 제어 시스템과 원격 유지 관리 시스템에 연결되어 있어 여기서도 시스템 중단이 없어요.모든 작업은 에서 모니터링 및 제어가 가능해요 SIMATIC WinCC Unified, 모바일 태블릿 PC를 포함해서요.원격 액세스에는 웹 브라우저만 필요하므로 솔루션에 유지 관리가 필요 없고 통합된 사이버 보안 기능으로 모든 중요 인프라 시스템에 필수적인 보안 원격 액세스가 보장돼요.

태블릿을 보고 있는 중년 남자예요.
에스텐펠트 프로셀스하임 하수 처리장 공장 거동 분석

단 하루 만에 원활하게 현대화해요

Siemens는 프로셀스하임 솔루션을 다른 소형 하수 처리장의 일종의 청사진으로 설계했어요.표준화되고 통일된 구성 요소들은 제어 및 자동화 시스템의 간편한 현대화를 지원해요. 숄이 회상하듯이 Siemens는 프로셀스하임에서 이를 충분히 실현할 수 있었죠. “우리 공장에서는 며칠간 물을 버퍼링하는 건 불가능해요. 그래서 운영 중에 현대화를 해야 했어요.” 그리고 이것이 바로 전환이 일어난 방식이에요: “하루 만에 직원들이 오래된 캐비닛을 꺼내 새 캐비닛을 넣고 시스템을 연결했는데 같은 날 저녁에 공장이 가동됐어요.모자 꺼져요!”

순조로운 전환

Scholl은 이전 시스템에서 새 시스템으로 이전하는 것도 순조롭게 진행됐어요.PC, 로컬 오퍼레이터 패널, 모바일 기기에서 모든 오퍼레이터 액션의 모양과 느낌이 같아서 시스템이 매우 직관적이에요. “시스템에서 작업하고 예를 들어 설정점 조정하는 것은 정말 쉬워요.” 숄이 말해요. “로그인해서 클릭 한 번 하고 어떻게 해야 하는지 알아요.교육 과정은 필요 없어요.” 직관적인 솔루션에는 최소한의 교육만 필요해서 동료들이 필요할 때 Scholl을 쉽게 채울 수 있어요.쥐드바서의 물 처리 기술자인 아니카 슐테이스가 확인했어요.그녀는 숄 포함 하수 처리장 직원들의 현장 최적화를 지원하고 있고 SIMATIC WinCC Unified와 함께 일하는 것도 좋아해요. “예를 들어 트렌드 뷰를 사용하여 시스템 동작을 쉽게 추적할 수 있어요. 우리가 만든 수정, 플랜트의 변화, 결과.”

에스텐펠트 프로셀스하임 하수 처리장 이동식 운영
에스텐펠트 프로셀스하임 하수 처리장 탱크

투명성은 프로세스 최적화를 지원해요

그리고 현대화 프로젝트의 결과는 이미 대단해요. 오래된 공정 장치를 교체하는 것만으로도 지방 자치 단체는 하루에 약 500kWh의 전력을 절약해요. “그건 이미 시장님으로부터 칭찬을 받았어요.” 숄이 웃으며 말해요.모든 에너지 소비 데이터는 SENTRON PAC 장치에 기록되어 제어 시스템으로 전송돼요.새 제어 시스템으로 투명성이 개선되면 숄과 슐테이스가 향후 프로세스 최적화에도 도움이 될 거예요. “우리는 처리 성능과 에너지 효율을 더욱 개선하기 위해 노력하고 있어요.” 기술자가 말해요.

자동 알림 및 경고

공장에서 계획대로 안 되는 일이 생기면 숄은 자동으로 문자 메시지로 통보돼요.이 알림은 곧 보완될 거예요 Alarm Control 센터 앱 Siemens 솔루션 파트너 Alarm IT Factory에서요.앱이 지정된 수신자에게 관련 알림, 메시지 상태, 팀 가능 여부를 보내요.또 다른 편리한 기능으로는 우선순위가 높은 야간 알림이 울리면 메시지가 수신될 때까지 휴대폰 벨소리가 반복돼요.

에스텐펠트 프로셀스하임 하수 처리장 제어 시스템

마우스 클릭 한 번으로 규제 보고를 할 수 있어요

제어 시스템과 WinCC 애드온의 결합하기 PM 분석이에요 힘들게 관리하던 종이 기반의 작업 로그를 대체하기도 해요.모든 데이터가 디지털 방식으로 기록되기 때문에 Scholl은 수동 프로브 및 측정 결과를 포함하여 다양한 출처의 데이터를 추적하고 분석할 수 있어요.작업량을 크게 줄이는 기능 중 하나는 DWA (독일 물, 폐수 및 폐기물 협회) 에 대한 필수 보고서를 작성하고 DABay 인터페이스를 통한 전송이에요.숄은 이 기능에 특히 감사해요: “전에는 프로세스 값을 로그북에 기록하고 이 값을 수동으로 컴파일하고 분석해야 했는데 2-3일이 걸렸어요.그리고 물론 계산 오류와 실수가 있었어요.” 이제 DWA 준수 보고는 4~5시간이면 돼요. 클릭 한 번으로 모든 데이터가 적절한 템플릿에 컴파일돼요.남은 일은 보고서를 확인하고 수자원 당국에 보내는 것뿐이에요.

치료 과정에 대한 이해도가 높아졌어요.

베르너의 경우 새 제어 시스템의 이점은 일상적인 운영과 플랜트 효율성을 개선하는 것 외에도 확장돼요. 또한 이 시스템을 통해 운영자는 값비싼 센서 없이도 플랜트와 플랜트의 데이터에 더 쉽게 접근할 수 있어요. “가지고 있는 데이터로 더 많은 일을 할 수 있어요.그러면 치료 과정을 더 잘 제어할 수 있어요.이를 통해 작업자는 새로운 전략을 테스트할 수 있다는 자신감을 갖게 돼요. 따라서 새 제어 시스템은 처리 프로세스 전체를 더 잘 이해할 수 있게 해줘요.” 리프팅 스테이션을 통합하는 것도 분명 이해를 높이는 데 기여할 거예요.나머지 원격 스테이션 업그레이드 입찰 요청은 이미 준비 중이라고 Werner는 말합니다. “그리고 Siemens도 그 계약을 확보하면 좋을 것 같아요.”

소형 하수 처리장의 청사진이에요.

Siemens는 투명한 플랜트 운영에 필요한 모든 구성 요소가 포함된 포괄적인 하드웨어 및 소프트웨어 패키지로 프로셀스하임 시설 같은 소규모 하수 처리장의 현대화와 자동화를 지원해요. SIMATIC WinCC Unified (제어 시스템이자 오퍼레이터 패널을 통한 2차 운영 레벨), 플랜트 자동화용 SIMATIC 컨트롤러, SENTRON PAC 에너지 모니터링 시스템, 원격 제어, WinCC 애드CC 데이터 분석 및 DWA 준수 보고를 위한 PM ANALYZE 사용 시.패키지는 특정 요구 사항에 맞게 쉽게 조정할 수 있고 전체적으로 엔지니어링되어 있어요. TIA 포털.프로젝트 엔지니어링을 더 단순화하기 위해 Siemens는 사용자에게 무료 애플리케이션 예제를 제공해요.따라서 공장 운영자와 시스템 통합자는 뛰어난 가격 대비 성능을 갖춘 포괄적인 솔루션의 이점을 누릴 수 있어요.

에스텐펠트 프로셀스하임 하수 처리장 적용 사례