Efficiënte zuivering door automatisering, modernisering

Het gebruik van Siemens-apparatuur en -software in dit proces heeft geholpen om de werking van de fabriek te stroomlijnen., maakte diagnostiek en procesbewaking mogelijk en verhoogde de operationele veiligheid van de installatie.

De Water and Sewerage Company in Suwalki (PwIK Suwalki Sp. z o.o.) is verantwoordelijk voor de watervoorziening voor de inwoners van de stad en voor de opvang en behandeling van afvalwater. De fabriek ontvangt afvalwater uit de hele stad, nabijgelegen dorpen en gebieden zonder riolering. Tot 2024 werkte de zuiveringsinstallatie met een verspreid en verouderd besturings- en procesvisualisatiesysteem. Als gevolg van noodzakelijke maar ongecoördineerde automatiseringsuitbreidingen werden verschillende delen van de faciliteit bediend met behulp van verschillende controllers, softwareplatforms en supervisiesystemen. Deze situatie bemoeilijkte de dagelijkse werking en belemmerde een effectieve foutdetectie.

De belangrijkste reden om te beginnen met de modernisering van de zuiveringsinstallatie was de noodzaak om het besturingssysteem te verenigen door de bestaande verspreide opstellingen te vervangen door één samenhangend systeem. De implementatie was ook bedoeld om het beluchtingsproces te verbeteren en de betrouwbaarheid en operationele veiligheid van de faciliteit te verhogen.
Het project, dat in totaal tien maanden duurde, begon met de ondertekening van het contract in juli 2024. De eerste fase omvatte het ontwerp, de prefabricage en de levering van het toezichtsysteem.

De modernisering van het besturingssysteem van de afvalwaterzuiveringsinstallatie in Suwalki was gebaseerd op redundante controllers uit de S7‑1500-serie (S7‑1517H‑3PN). De redundantie van belangrijke apparaten heeft de betrouwbaarheid en stabiliteit van het hele systeem aanzienlijk verhoogd. Dankzij het gebruik van Siemens-apparatuur worden technologische processen nu op een consistente manier gecontroleerd, met een minimaal risico op storingen. '

„Als onderdeel van de modernisering hebben specialisten van ATER Logic een uitgebreide vervanging en uitbreiding van de besturingsinfrastructuur uitgevoerd. Het voorheen verspreide systeem, gebaseerd op meerdere computers en inconsistente oplossingen, werd vervangen door één moderne, redundante installatie. Deze oplossing zorgt voor een continue werking van het systeem, zelfs in het geval van een storing in de controller, een hoger niveau van procesveiligheid en een aanzienlijk lager risico op ongeplande downtime, wat zich vertaalt in een grotere stabiliteit en efficiëntie van de hele installatie. Alle technologische faciliteiten zijn verbonden met één supervisiecentrum. Als gevolg hiervan is de werking van de installatie eenvoudiger geworden, is het risico op menselijke fouten verminderd en zijn de diagnose van storingen en de reactie op bedreigingen veel sneller,”
- evalueert Sławomir Kalita, verkoopmanager bij Siemens Polen.

Een ander belangrijk onderdeel van de implementatie was de verandering in de logica voor de regeling van de beluchting.

Als onderdeel van de modernisering zijn controllers van verschillende fabrikanten vervangen door redundante Siemens SIMATIC S7‑1500H-controllers die de hele faciliteit beheren. Bovendien is een Er is een technisch werkstation geleverd dat is uitgerust met TIA Portal-software en in opdracht gegeven. Dit werkstation maakt volledige werking van de hoofdcontroller mogelijk, analyse van de prestaties van algoritmen en de mogelijkheid om wijzigingen aan te brengen in de besturingslogica voor de hele locatie.

De belangrijkste innovatie in het besturingssysteem was de implementatie van een fuzzy logic controller. Het analyseert tegelijkertijd meerdere procesparameters, waaronder zuurstofconcentratie, organische belasting, afvalwaterstroom, slibconcentratie, de toestand van het actieve slib en de belasting op de biologische kamers. Op basis van deze gegevens wordt het optimale zuurstofverbruik bepaald. De controller regelt soepel de ventilatoren, luchtkleppen en de luchtverdeling tussen de biologische zones.

„In tegenstelling tot het vorige systeem reageert de controller niet binair aan/uit, maar anticipeert hij op en past zich aan procesveranderingen aan. Het zorgt voor een stabiel zuurstofgehalte, zelfs onder snel veranderende omstandigheden,”
- benadrukt Tomasz Prusinowski.

Als onderdeel van de modernisering werd alle apparatuur die verantwoordelijk is voor het toezicht op technologische processen volledig vervangen.
Een belangrijk onderdeel van de nieuwe infrastructuur was de toevoeging van een serverkast met twee redundante Siemens S7‑1500H-controllers en een computersysteem met hoge beschikbaarheid.
Deze oplossing zorgt voor een continue werking van het besturingssysteem — in het geval dat een controller uitvalt, neemt de andere onmiddellijk zijn functies over, zonder dat dit gevolgen heeft voor de lopende controleprocessen.

Als resultaat van de implementatie is gezorgd voor een uniforme gebruikersinterface in alle faciliteiten, waardoor bediening, diagnose en bewaking aanzienlijk eenvoudiger zijn geworden. Een belangrijk element dat de bruikbaarheid verhoogde, was ook de verbetering en automatisering van het zuiveringsproces op biologisch gebied.
De modernisering van de regelalgoritmen voor de blowers en kleppen maakte het mogelijk om het zuurstofgehalte in de biologische kamers te stabiliseren en het energieverbruik te optimaliseren.

„Beluchting is doorgaans verantwoordelijk voor 50-60% van de bedrijfskosten van een zuiveringsinstallatie. Daarom heeft de verbetering van deze processen de efficiëntie van de installatie aanzienlijk verhoogd en aanzienlijke energiebesparingen opgeleverd voor de werking ervan,”
- benadrukt Tomasz Prusinowski van ATER Logic