magyar elektronika

E-mail cím:*

Név:

{a-feliratkozással-elfogadja-az-adl-kiadó-kft-adatvédelmi-és-adatkezelési-tájékoztatóját-1}

nanoszures_01Már világszerte alkalmaznak VIPA-vezérlőrendszereket ott, ahol megbízható berendezésekre van szükség az önkormányzati infrastruktúrafejlesztési projektekben.  Az ivóvíztisztítás különösen alapvető jelentőségű téma, amely a jövőben egyre fontosabb lesz. Az itt bemutatott mintaprojektben egy korszerű, nanoszűréses eljárást mutatunk be, aminek eredményeképpen a víztisztításhoz nincs szükség vegyi adalékokra.

.

VIPA-vezérlőrendszerek egy Baden-Württemberg-tartományi vízműhálózatban

A vízműveknek gyakran kell megküzdeniük magas mésztartalmú vizek lágyításának problémájával. A kicsapódó vízkő ugyanis csökkenti a dugattyúk, vezetékek és tartályok élettartamát, ahogyan azt a háztartásban mi is mindannyian tapasztalhatjuk például akkor, amikor a mosógép idő előtt lépi át a „nyugdíjkorhatárt“. A vízműveknél általában egy új, innovatív módszert alkalmaznak, hasonlóan ahhoz, ahogy azt a német Neckar-Odenwald körzetben fekvő Osterburken városban teszik. A Baden-Württemberg tartományi körzet geológiai adottságai miatt a kutakból csak magas mésztartalmú vizet lehet nyerni, mivel a talaj fő összetevője a kagylómészkő. Korábban a mészkő nagy részét vegyszerekkel távolították el – és emiatt sok helyi lakos privát vízlágyító-berendezést volt kénytelen alkalmazni. Ez a megoldás – amióta beüzemelték Európa egyik legmodernebb vízlágyító berendezését – már a múlté. A rendszer megépítésével és az irányítástechnikai feladat megoldásával az önkormányzat a höpfingeni Kuhn GmbH Technische Anlagen nevű céget bízta meg. Ez a vállalkozás a világ minden részébe szállít berendezéseket, és már három generáció eltelte óta gyűjt tapasztalatokat ivóvíz-tisztítási és szennyvízkezelési témában. A cég vezetékek kiépítését, gépi szerelést, valamint villamossági és irányítástechnikai feladatokat is végez. Thomas Schäfer projektvezető erről így nyilatkozik:

„A nanoszűrés során ozmikus szűréssel vonjuk ki a vízben oldott anyagokat. A víz egy hosszú hengeren folyik át, amelyben egy tekercs formájú membrán található. Ez a membrán a vizet csupán egy irányba engedi át és visszatartja a feloldott anyagokat, míg a vízmolekulák akadálytalanul tudnak átjutni rajta.”  Ezzel az eljárással egyáltalán nincs szükség az ivóvízben vegyszerek felhasználására. A kutakból kinyert vizet több fokozatban kezelik egészen addig, amíg eléri azt a szükséges minőséget, amelynél már be lehet táplálni az ivóvízhálózatba.

Első lépésben fordulatszám-szabályozott búvárszivattyúk segítségével szívják ki a kútból a nyersvizet, és betöltik a vízműben egy 70 m3 nagyságú nyersvíztárolóba. Ezek után – további szivattyúk segítségével – átnyomják a nyersvizet a nanoszűrő membránján. Ezeknek a szivattyúknak egy adott mértékű nyomást kell létrehozniuk ahhoz, hogy a rendszer működjön. A harmadik lépésben megy végbe az előszűrés, a membránszűrés, a széndioxid-mentesítés, majd a tisztított víz begyűjtése egy 56 m3 méretű tisztavíztartályba (ami után a vizet a lokális víztartályba szivattyúzzák).

 

nanoszures_02

A komplikált folyamat hatékony lebonyolításáért egy VIPA CPU 314SC felelős a SPEED7-sorozatból



A vezérlés felépítése

Egy VIPA CPU 314-6CG03-típusú egységet választottak SPEED7-technológiával központi vezérlésként, amely Profibusés Ethernet-interfészt is tartalmaz. Ez utóbbi kiválóan használható kijelzőpanel csatlakoztatására, ill. programozásra is, emiatt további, CPU-ra építhető, kommunikációs processzormodulokra nincs is szükség. A SPEED7-technológiával – amelyet a világ egyik leggyorsabb, Siemens Step7®1-tel programozható vezérlőrendszerbe integráltak – nehézségek nélkül kezelhetők a kompakt CPU programjának építőelemei és szoftveres szabályozói (2 ms ciklusidővel). A jeladó és működtető szervek profibus-on csatlakoznak a vezérléshez. Az itt alkalmazott kompakt SLIO-modulok kevés helyet foglalnak el a kapcsolószekrényben, és sok variációban kaphatók. Az itt említett projekt esetében három kihelyezett, decentrális szigetet hoztak létre: egyet a kapcsolószekrényben, egyet közvetlenül a nanoszűrőnél és egyet pedig egy mozdítható tisztítóberendezésben. Az utóbbi csak szükség esetén hoz létre kapcsolatot a profibus-on. A SLIOmodulok kábelezése – a lépcsőzetesen kialakított és a rugós kapcsos rögzítéseknek köszönhetően – nagyon gyorsan és egyszerűen történhet. A rendszer állapota feliratozócsíkok és a megfelelő jelcsatornához hozzárendelt diagnosztikai ledek segítségével zavar esetén is könnyen áttekinthető. A decentralizált felépítésnél minimálisra csökken a kábelezésre fordítandó idő. Az itt alkalmazott 12”-os, VIPA gyártmányú, érintőkijelző panelt már készen telepített Windows CE 5.0 Pro-operációs rendszerrel és SCADA/HMI-Runtime MOVICON 11®  szoftverrel együtt szállították. A MOVICON-nal annyi változó tölthető az érintőpanelre, amennyit a panel memóriatára megenged. Az eszköz az Ethernet-portot alkalmazza, és 128 MB-os RAM-memóriája, valamint 2 GB kapacitású operatív memóriája bőven elegendő helyet nyújt a PLC-s kommunikációra.

nanoszures_03

Megjelenítés a helyszínen Vipa-gyártmányú, érintőképernyős kijelzővel. „A rendszert természetesen távvezérléssel is elláttuk” – mondja Thomas Schäfer projektvezető

 

A kijelző segítségével megoldható a helyi adatok kimutatása, kezelése és az adatok elmentése a belső gyűrűpufferbe is. Aktiválható továbbá egy jól megtervezett riasztáskezelő funkció, amely határértékek elérésekor vagy zavarjelzések esetén jelez, és természetesen fontos paramétereket tartalmazó állapotképeket is nyújt. A rendszerben trendfüggvények is létrehozhatók, ahol bizonyos objektumok állapota hosszabb távon is figyelemmel kísérhető.

A PLC-rendszer minden komponensét a VIPA szállította. „Gépgyártói szempontból nagy könnyebbséget jelent, ha minden egy kézből származik” – erősíti meg Thomas Schäfer projektvezető és hozzáteszi: „Berendezéseinket már évek óta VIPA-val építjük. Dícséretes a VIPA-munkatársak kiváló és személyre szóló segítsége.”

 

nanoszures_04

A központtal több mint 40 állomás áll összeköttetésben


Az ügyfelek igényeinek kielégítése érdekében a berendezésgyártó cég innovatív riasztáskezelésre és maximális biztonságra épít. Minden fellépő rendellenességről azonnal értesítés érkezik a központba, ahol öt önkormányzat 40 állomásáról – a kutaktól egészen a víztárolókig – érkeznek az adatok. A kapcsolatról egy GPRS-modem gondoskodik, amelyet szintén a kapcsolószekrénybe építettek be. Attól függően, hogy milyen üzenet érkezik, eldönthető, hogy szakembert kell-e kiküldeni a helyszínre, vagy távvezérléssel is megoldható a feladat. Ilyen módon minden zsilipet távolról is lehet állítani, vagy szükség esetén szivattyúkat is lehet indítani. A mérési adatok ciklikusan, 15 percenként frissülnek, és gombnyomásra is lekérdezhetők. A berendezés paraméterei interneten is megtekinthetők. Például az illetékes szakember – aki hétvégi készenléti szolgálatban van – akár otthonról vagy okostelefonról is utánanézhet, hogy mi történik a helyszínen, és azonnal el is döntheti, hogy milyen műszert, illetve pótalkatrészt vigyen magával. A VIPA-érintőpanel emellett a gyűrűpufferben rögzíti is az adatokat, a legutolsó 24 óra adatai bármikor lekérhetők, ami fontos lehet a hibakeresésnél.

 

Áttekinthető folyamatok

A berendezés 650 m3 vizet képes megtisztítani 14 óra leforgása alatt. Ez a szám egy 6500 lakosú város átlagos napi igényének felel meg. A keménységet a jelenlegi 26  nk-ról  (német  keménységi  fok) 11…13 nk-ra csökkentik. Biztonsági okokból több rendszerkomponenst (pl. szivattyút) redundáns kivitelezéssel, tehát duplán építettek be. Minden töltési szintet, nyomást, átfolyó mennyiséget – sőt a pH-értéket és a víz zavarosságát is – mérnek, és ezek az értékek a kapcsolószekrényben található kezelőpanelen is megjelennek. Időben felismerhető még az is, hogy változik-e a víz sótartalma. Ez a víz villamos vezetőképességének mérésével állapítható meg. A berendezés különlegessége az is, hogy a víz lágyságának értéke igény szerint szabályozható. Ami azonban igazán csodálatra méltó ennél a nanoszűrési eljárásnál, az az, hogy a dinamikus ivóvízgazdálkodás és a szabályozható vízkeménység ellenére a kapcsolási tűrés nem haladja meg az 1/d értéket. Az innovatív tervezésnek és a VIPA-rendszereknek köszönhetően tehát bonyolult folyamatok is biztonságosan zajlanak le. A szivattyúktól az ivóvízhálózatba történő betáplálásáig számos összefonódott rendszer gondoskodik arról, hogy mindig elegendő ivóvíz álljon rendelkezésre.



martinzchling

Kapcsolat:
Martin Zöchling
E-mail: elektroniksysteme@vipa.at




 







allwinger_judit

Magyar nyelvű kapcsolat:
Allwinger Judit
E-mail: ja@vipa.at





 

Forgalmazó:
VIPA Elektronik-Systeme GmbH
Hietzinger Kai 85 / 1.OG
1130 Wien
Tel.: +43 1 895 93 63-0
Fax: +43 1 895 93 63-50
www.vipa.at


 

 

------------

1 A STEP7 a Siemens AG szellemi tulajdona. – A szerk. megj.