Skip to main content
Эта страница переведена автоматически. Перейти к английской версии?

Оптимизация малогабаритных очистных сооружений

Энергоэффективное оборудование и удобная в использовании современная система управления снижают нагрузку на сотрудников и экономят деньги муниципалитета за счет снижения затрат на электроэнергию. Это действительно беспроигрышный вариант для окружающей среды, людей и муниципалитета.

В небольшом муниципалитете Проссельсхайм, расположенном всего в нескольких километрах к северо-востоку от города Вюрцбург в Германии, холодное утро. Команда SüdWasser, поставщика коммунальных услуг по водоснабжению и очистке сточных вод для муниципальных и промышленных предприятий, совместно с Siemens работает над заменой системы контроля уровня на водозаборной станции по очистке сточных вод в Проссельсхайме. Новый радарный уровнемер будет постоянно контролировать уровень на насосной станции и передавать показания в систему управления SIMATIC WinCC Unified для документирования, визуализации и архивирования. Это решение позволит Эльмару Шоллю, работающему в муниципалитете Проссельсхайм, в любое время настроить точки переключения канализационных насосов и оптимизировать работу подъемных станций, в том числе в дороге или дома, благодаря гибкому удаленному доступу через веб-браузер.

Станция очистки сточных вод Estenfeld Prosselsheim Аэросъемка
Снимок головы Михаэля Вернера

С 90-х до 2024 года

Радарный уровнемер является последним дополнением к установкам очистки сточных вод на небольшом предприятии, перерабатывающая мощность которого составляет всего 1500 человек, что эквивалентно численности населения. Установки аналогичного размера можно найти по всей Германии, и первоначальная ситуация, предшествовавшая модернизации, также была довольно типичной для таких установок, как вспоминает инженер Südwasser Михаэль Вернер: «Станция очистки сточных вод была введена в эксплуатацию в 1993 году. Тридцать лет спустя многие установки, установленные на заводе, перестали соответствовать современным стандартам эффективности, а технологии управления также устарели». Вот почему компания Prosselsheim заключила контракт с компанией SüdWasser на проведение капитального ремонта завода: «Мы существенно обновили все технологические процессы и технологии управления с помощью самых современных систем».

Требования: надежность, эффективность и простота в эксплуатации

Проссельсхайм — небольшой муниципалитет, и время и персонал для эксплуатации станции очистки сточных вод ограничены. По словам Шолла, работающего в департаменте инфраструктурных услуг муниципалитета, при выборе подходящей системы управления наибольшее значение имела надежность: «Контроль и эксплуатация очистных сооружений — это только одна из моих обязанностей. Я нахожусь на объекте только для ежедневных измерений и проверок; в остальное время мне нужно, чтобы установка работала в максимально автоматическом режиме и давала наилучшие результаты при минимальных затратах времени».

Портрет станции очистки сточных вод в Эстенфельде Проссельсхайме Эльмар Шолль
Местная панель оператора станции очистки сточных вод Estenfeld Prosselsheim

Привлекательный пакет для системы управления

Выбор подходящей системы управления для завода был связан не только с ценообразованием в Проссельсхайме и Зюдвассере, «хотя это, конечно, важный аспект для небольших муниципалитетов», говорит Вернер. Для Scholl решающим фактором стали положительные отзывы операторов очистных сооружений в поселке, расположенном в окрестностях Проссельсхайма: «Мы спросили местных операторов, удовлетворены ли они решением, особенно в случае возникновения проблемы. Они сказали нам, что Siemens оказывает отличную поддержку в качестве партнера по проекту: один телефонный звонок — и проблема решена». В итоге пакет модернизации Siemens оправдал все ожидания, и Siemens выиграла контракт на поставку и интеграцию электрических систем и систем управления — «и это было правильное решение» подтверждает Вернер.

Все действия оператора выглядят и ощущаются одинаково на ПК, локальной панели оператора или мобильном устройстве.

Надежный мониторинг и документирование на месте и удаленно

С 2023 года на очистных сооружениях в Проссельсхайме используется интегрированное решение Siemens для системы управления и автоматизации установок. Удаленные распределенные системы, такие как переливной резервуар для ливневых вод, подключаются к системе управления и системе удаленного обслуживания через защищенный доступ к сотовой сети на основе VPN (Virtual Private Network) с помощью Telecontrol Server Basic, что также гарантирует отсутствие перебоев в работе системы. Все операции можно отслеживать и контролировать в SIMATIC WinCC Unified, в том числе с помощью мобильного планшетного ПК. Для удаленного доступа требуется только веб-браузер, поэтому решение не требует обслуживания, а интегрированные функции кибербезопасности обеспечивают безопасный удаленный доступ, необходимый для любой критической инфраструктурной системы.

Мужчина средних лет смотрит на планшет.
Очистная станция Estenfeld Prosselsheim Анализ поведения установки

Полная модернизация всего за один день

Компания Siemens разработала решение для Prosselsheim, которое послужит своеобразным образцом для других небольших очистных сооружений. Стандартизированные и гармонизированные компоненты позволяют легко модернизировать системы управления и автоматизации. Как вспоминает Шолл, Siemens в полной мере оправдал это обещание в Проссельсхайме: «Буферизация воды в течение нескольких дней не является вариантом для нашей станции, поэтому модернизацию пришлось проводить во время текущей эксплуатации». Именно так и произошел переход: «Всего за один день экипаж вытащил старый шкаф, установил новый и подключил систему, и вечером того же дня станция была запущена в эксплуатацию. Сними шляпу!»

Плавный переход

Переход от старой системы к новой прошел для Шолла так же легко. Все действия оператора выглядят одинаково на ПК, локальной панели оператора или мобильном устройстве, что делает систему интуитивно понятной: «Работать в системе и, например, настраивать заданные значения действительно очень просто», говорит Шолл. «Я вхожу в систему, нажимаю один раз и знаю, что мне нужно делать. Учебный курс Training не требуется». Интуитивное решение требует минимальных затрат на обучение, поэтому коллеги могут легко заменить Scholl в случае необходимости. Анника Шультхайс, специалист по очистке воды в SüdWasser, подтверждает это. Она помогает персоналу очистных сооружений, в том числе компании Scholl, проводить оптимизацию на месте, а также сама любит работать с SIMATIC WinCC Unified: «Например, я могу легко отслеживать поведение системы с помощью тренда — внесенных нами модификаций, изменений на заводе, результатов».

Мобильный режим работы станции очистки сточных вод Estenfeld Prosselsheim
Резервуары для очистных сооружений Estenfeld Prosselsheim

Прозрачность способствует оптимизации процессов

И результаты проекта модернизации уже впечатляют: только замена старых технологических установок позволяет муниципалитету экономить около 500 кВтч электроэнергии в день. «Это уже заслужило похвалу мэра» говорит Шолл с усмешкой. Все данные о потреблении энергии записываются устройствами SENTRON PAC и передаются в систему управления. Повышенная прозрачность благодаря новой системе управления также поможет Scholl и Schultheiße в оптимизации процессов в будущем: «Мы работаем над дальнейшим улучшением эффективности лечения и энергоэффективности» говорит техник.

Автоматические уведомления и оповещения

Если на заводе что-то работает не так, как планировалось, Scholl автоматически получает уведомление в виде текстового сообщения. Вскоре это уведомление будет дополнено Приложение Alarm Control Center от партнера по решениям Siemens Alarm IT Factory. Приложение отправляет указанным получателям соответствующие уведомления, статусы сообщений и доступность рабочей группы. Еще одна удобная функция: высокоприоритетные ночные оповещения запускают рингтон мобильного телефона, который повторяется до тех пор, пока сообщение не будет подтверждено.

Система управления очистными сооружениями Estenfeld Prosselsheim

Нормативная отчетность всего одним щелчком мыши

Объединение системы управления с дополнением WinCC PM-АНАЛИЗ также заменяет трудоемко хранящийся в бумажном виде журнал операций. Все данные записываются в цифровом виде, поэтому Scholl может отслеживать и анализировать данные из разных источников, включая результаты ручных зондов и измерений. Одной из функций, которая значительно снижает рабочую нагрузку, является создание обязательных отчетов для DWA (Немецкая ассоциация водоснабжения, сточных вод и отходов) и передача через интерфейс DaBay. Scholl особенно благодарна за эту функцию: «Раньше мы записывали значения процессов в наш журнал, и нам приходилось вручную компилировать и анализировать эти значения, что занимало два-три дня. И, конечно, ошибки в расчетах и ошибки случались». Теперь составление отчетов, соответствующих требованиям DWA, занимает всего четыре или пять часов: все данные собираются в соответствующий шаблон одним щелчком мыши. Осталось только проверить отчет и отправить его в управление по водным ресурсам.

Улучшенное понимание процесса лечения

По мнению Вернера, преимущества новой системы управления выходят за рамки улучшения повседневной работы и эффективности установки; система также предоставляет операторам лучший доступ к установке и данным с завода без необходимости использования дорогостоящих датчиков. «С имеющимися данными вы можете сделать больше. Это позволяет лучше контролировать процесс лечения. Это дает операторам возможность с уверенностью тестировать новые стратегии, а новая система управления позволяет лучше понять процесс лечения в целом». Интеграция подъемной станции также, несомненно, будет способствовать лучшему пониманию. По словам Вернера, конкурс на проведение тендеров на модернизацию остальных удаленных станций уже готовится: «и было бы неплохо, если бы Siemens обеспечила и эти контракты».

Проект небольших очистных сооружений

Siemens поддерживает модернизацию и автоматизацию небольших очистных сооружений, таких как предприятие в Проссельсхайме, с помощью комплексного аппаратного и программного пакета, включающего все необходимые компоненты для прозрачной работы установок: SIMATIC WinCC Unified в качестве системы управления и второго уровня управления с помощью панелей оператора, контроллеры SIMATIC для автоматизации установок, системы мониторинга энергопотребления SENTRON PAC, телеуправления и дополнительный модуль WinCC PM-ANALYZE для анализа данных и DWA-анализа данных и DWA-анализа данных Отчетность, соответствующая требованиям. Пакет может быть легко адаптирован к конкретным требованиям и полностью разработан в TIA Portal. Чтобы еще больше упростить проектирование, Siemens предоставляет пользователям бесплатный пример приложения. Таким образом, операторы установок и системные интеграторы получают выгоду от комплексного решения с отличным соотношением цены и качества.

Пример применения очистных сооружений Estenfeld Prosselsheim