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優化小型污水處理廠

節能設備和用戶友好的最先進控制系統可減少員工的工作量,並通過降低能源成本來為市政區節省資金。為環境、人民和市政府提供真正的雙贏

這是一個冰冷的早晨,位於德國維爾茨堡市東北幾公里的小鎮普羅瑟爾斯海姆。來自城市和工業水和廢水公用事業服務供應商 SüdWasser 的團隊正與西門子合作,更換普羅瑟爾斯海姆污水處理廠的污水進水升降機站的水位監測系統。新的雷達液位計將持續監控泵站中的水平,並將讀數傳輸到 SIMATIC WinCC Unified 控制系統,以進行文檔、視覺化和歸檔。此解決方案將使普羅塞爾斯海姆市工作的 Elmar Scholl 可以隨時調整污水泵的開關點,並優化升降機站性能-包括在旅途中或在家中,藉由通過 Web 瀏覽器靈活的遠程訪問。

埃斯滕費爾德普羅瑟爾斯海姆污水處理廠鳥瞰圖
邁克爾·韋納的頭像

從 90 年代到 2024 年

雷達液位計是這個小型廠房污水處理單位的最新增設備,處理能力僅為 1,500 人口等值。正如 SüdWasser 工程師 Michael Werner(SüdWasser)工程師邁克爾·韋納(Michael Werner)回憶的那樣,大小相似的工廠都可以找到相似規模的工廠,而且升級之前的初始情況也非常典型: 「污水處理廠於一九九三年投入運作。三十年後,在工廠中安裝的許多單元不再符合當今的效率標準,控制技術也展現了其年齡。」 這就是普羅瑟爾斯海姆簽約 SüdWasser 進行該工廠的全面大修的原因: 「我們基本上使用最先進的系統更新了所有流程和控制技術。」

要求:可靠性,效率和操作簡便

普羅瑟爾斯海姆是一個小鎮,營運污水處理廠的時間和員工是缺乏的資源。在選擇合適的控制系統時,可靠性是最重要的,該市政府的基礎設施服務部門的 Scholl 表示: 「監控和操作污水處理廠只是我的職責之一。我只在現場進行每日測量和檢查;剩下的時間我需要工廠盡可能以自動模式運行,並在最少的時間投資時間內提供最佳結果。」

埃斯滕費爾德普羅瑟爾斯海姆污水處理廠肖像埃爾馬·肖爾
埃斯滕費爾德普羅瑟爾斯海姆污水處理廠本地操作面板

適用於控制系統的引人注目的套件

為工廠選擇合適的控制系統不僅僅僅是普羅瑟爾斯海姆和 SüdWasser 的定價問題, 「即使這對小市政府來說是一個重要的方面,」 韋爾納說。對 Scholl 來說,決定的因素是普羅瑟爾斯海姆附近一個社區污水處理廠營運商的積極反饋: 「我們詢問那裡的運營商是否對解決方案感到滿意,尤其是在出現問題時。他們告訴我們,西門子作為項目合作夥伴提供出色的支持:一次打電話,問題就可以解決。」 最後,西門子現代化套件符合規定,西門子贏得了供應和整合電氣和控制系統的合同 — 「這是正確的決定,」 確認韋爾納。

所有操作員操作在 PC、本機操作面板或移動設備上看起來和感覺都相同。

可靠的監控和文檔現場和遠端

自 2023 年以來,普瑟爾斯海姆污水處理廠一直使用西門子的控制系統和工廠自動化的綜合解決方案。遠端分佈式系統,例如雨水溢水槽,通過使用 Telecontrol Server Basic 的安全 VPN(虛擬私人網絡)行動網絡訪問連接到控制系統和遠程維護系統,確保此處也不會發生系統中斷。所有操作都可以在內進行監控和控制 SIMATIC WinCC Unified,包括通過移動平板電腦。遠端存取僅需要網頁瀏覽器,因此解決方案不需要維護,整合式網路安全功能確保安全的遠端存取,這對任何關鍵基礎架構系統都至關重要。

一個中年男人看著平板電腦。
埃斯滕費爾德普羅瑟爾斯海姆污水處理廠分析工廠行為

只需一天即可順暢的現代化

西門子為普羅塞爾斯海姆設計了解決方案,用作其他小型污水處理廠的藍圖。標準化和協調的元件支持控制和自動化系統的輕鬆現代化,正如 Scholl 想起,西門子能夠在普羅塞爾斯海姆完全實現的承諾: 「對於我們的工廠來說,將水緩衝數天並不是一種選擇,因此在正在運行中必須進行現代化。」 這正是轉換的發生的方式: 「只需一天,工作人員取出舊機櫃,放置了新的機櫃,並連接了系統,同一天晚上,工廠正在啟動。把帽子脫掉!」

流暢的過渡

從舊系統轉移到新的系統對 Scholl 來說同樣順利。所有操作員在 PC、本地操作面板或移動設備上看起來和感覺都相同,使系統非常直觀: 「在系統中工作,例如調整設定點確實非常容易,」 肖爾說。 「我登錄,點擊一次,並知道我該做什麼。不需要訓練課程。」 直觀的解決方案需要最少的訓練工作,因此同事可以在需要時輕鬆填寫 Scholl。蘇德瓦瑟的水處理技術員安妮卡·舒爾泰斯證實了這一點。她支持污水處理廠的員工(包括 Scholl)進行現場優化,並且喜歡自己與 SIMATIC WinCC Unified 合作: 「例如,我可以使用趨勢視圖輕鬆跟踪系統的行為 —— 我們所做的修改,工廠的變化,結果。」

埃斯滕費爾德普羅瑟爾斯海姆污水處理廠移動運營
埃斯滕費爾德普羅瑟爾斯海姆污水處理廠罐

透明度支援流程最佳化

現代化項目的結果已經令人印象深刻:僅僅更換舊的製程單元,每天為市政區節省約 500 千瓦時的電力。 「這已經贏得了我市長的讚美,」 肖爾笑著說。SENTRON PAC 裝置記錄所有能耗資料,並傳輸至控制系統。新的控制系統提高透明度將幫助 Scholl 和 Schultheiß 進行未來的流程優化: 「我們正在努力進一步提高處理性能和能源效率,」 技術人員說。

自動通知和警報

如果工廠中某些事情不按計劃運作,Scholl 會自動通過短信通知。很快,此通知將被補充 警報控制中心應用程序 來自西門子解決方案合作夥伴 Alarm IT Factory。該應用程序將相關通知,消息狀態和團隊可用性發送給指定的收件人。另一個方便的功能:高優先級夜間警報觸發手機鈴聲,該鈴聲會重複,直到消息被確認為止。

埃斯滕費爾德普羅瑟爾斯海姆污水處理廠控制系統

只需按一下滑鼠即可進行監管報告

結合控制系統與 WinCC 附加元件 PM-分析 也可以取代辛勤維護的紙質操作日誌。所有數據都是以數位方式記錄,因此 Scholl 可以跟踪和分析來自不同來源的數據,包括手動探針和測量的結果。大幅降低工作負載的一項功能是為 DWA(德國水、廢水和廢物協會)創建強制性報告,並通過 DaBay 介面進行傳輸。Scholl 特別感謝此功能: 「之前,我們將過程值記錄到日誌中,並且必須手動編譯和分析這些值,這需要兩到三天的時間。當然,發生了計算錯誤和錯誤。」 現在,符合 DWA 的報告只需要四或五個小時:一鍵即可在適當的範本中編譯所有資料。唯一要做的就是檢查報告並將其發送給水務管理局。

提高對治療過程的理解

對於 Werner 來說,新控制系統的好處不僅能提高日常運作和工廠效率;該系統還可以讓操作員更好地訪問工廠和工廠中的數據,而不需要昂貴的感測器。 「您可以使用您擁有的數據做更多。這使您能夠更好地控制治療過程。這使操作員有信心測試新策略,因此新的控制系統可以更好地了解整個處理過程。」 整合升降站也毫無疑問,有助於提高了這種理解。Werner 表示,用於升級剩餘的遠程站的招標已經準備, 「如果西門子也確保這些合約,那將是很好的。」

小型污水廠的藍圖

西門子通過全面的硬件和軟件套件支持普羅瑟爾斯海姆(Prosselsheim)等小型污水處理廠的現代化和自動化,其中包含所有必要的組件,包括 SIMATIC WinCC Unified 作為控制系統,通過操作面板通過 SIMATIC 控制器,用於工廠自動化的 SIMATIC 控制器,SENTRON PAC 能源監控系統,遠程控制和 WinCC PM-ANALYZE 附加元件進行數據分析與 DWA 相容的報告。該封裝可以輕鬆適應特定要求,並且完全設計 TIA Portal。為了進一步簡化項目工程,西門子為用戶提供免費的應用程序示例。因此,工廠操作員和系統整合商從具有優異的性價比的綜合解決方案中受益。

埃斯滕費爾德普羅瑟爾斯海姆污水處理廠應用示例