Decentralizált automatizálás a szennyvízkezelésben
Kay Miller ‑ WAGO
Az alsó-szászországi Rinteln szennyvíztisztító telepének bővítésénél és felújításánál WAGO-I/O-SYSTEM építőelemeket használnak.
Egész Németországban úttörőnek számít a rintelni szennyvíztisztító telepen végezett úgynevezett ammóniamentesítési eljárás, amelynek segítségével molekuláris nitrogénné bontják az ammóniát. Mivel a folyamathoz rendkívüli pontosságot biztosító automatizálási megoldásra van szükség, ezért igényes folyamatirányító eszközöket: a WAGO I/O-SYSTEM 750 építőelemeit alkalmazták.
A WAGO nyitott rendszere megkönnyítette a különböző típusú érzékelők és jelfajták vezérlőhálózatba integrálását. További előny, hogy a WAGO I/O-SYSTEM-építőelemeket decentralizált architektúrákra és osztott vezérlőintelligenciára tervezték – ez egy olyan tulajdonság, amely megbízhatóan javítja egy szennyvíztisztító berendezéseinek biztonságát.
A szennyvíztisztító telepek a gyakorlatban kompresszorokkal és centrifugákkal végzik a rothasztott iszap térfogatának csökkentését. Az ennek során kifolyó koncentrátumban és iszapvízben oldott állapotban magas koncentrációjú ammónia található. Ahelyett, hogy ezt belső szennyvízként visszavezetnék a szennyvíztisztító telep biológiai tisztítófokozatába, mind ökológiai, mind üzemgazdasági szempontból egyértelműen hatékonyabb megoldást, a különálló reaktorokban való kezelést választották.
Szigorú követelmények
„Az úgynevezett szakaszos üzemű reaktor egy kicsiny, nagymértékben specializált szennyvíztisztítóhoz hasonlítható, amelyet esetünkben egy nagyobb vesz körül” – magyarázza Peter Koller, Rinteln város szennyvíztisztító telepének üzemvezetője. Manapság egyre szigorodnak a szennyvíztisztító telepek kibocsátási értékeire vonatkozó törvényben előírt határértékek, ezért Rinteln esetében különös jelentőséget kapott a nitrogéntartalmú vegyületek lebontása, ugyanis néhány idetelepült iparág szennyvizében magas a szervesanyag-tartalom.
A baktériumok az ammóniát egy reaktortartályban, pontos szabályozást igénylő folyamatlánc során gáz halmazállapotú, molekuláris nitrogénné alakítják. 2009-ben hozták meg a döntést egy, az ágazatban még újnak számító eljárás alkalmazásáról – először egy mobil kísérleti berendezéssel, majd a szakaszos üzemű reaktorral. Az előkészítési folyamat viszonylag korai szakaszában megtörtént a döntés arrók, hogy a WAGO cég automatizálási megoldásait, és – az öszszetettmérésvezérlő számítógépek összeköttetéseinek megvalósításakor – a Modbus RTU-protokollt kívánják használni. Ezekről a kommunális üzem korábban már jó tapasztalatokat szerzett egy felújítás során. A WAGO automatizálási megoldásaival és az INTERBUS-kommunikáció alkalmazásával a többé már nem használt S5 rendszerről a vezérlőrendszert korszerűbb technológiai szintre lehetett fejleszteni.
A rintelni szennyvíztisztító telep a Weser árterületének kellős közepén található. A régió védelme szempontjából a megbízható automatizálási technológiának különös jelentősége van
Logikai modulok
Körülbelül hat éve történt, hogy a szennyvíztisztító telep megkezdte az első felújítási munkákat, és ehhez egy – e területen újnak számító – vezérlőrendszert keresett. „A csavarszivattyús telep korszerűsítése olyan egyszerű volt annak idején a WAGO I/O-SYSTEM automatizálási elemeivel, hogy majdnem teljes egészében saját erőből végezhettük el a munkát” – mondta erről Peter Koller – „Meggyőző eredménnyel szolgált a logikai modulrendszer, mivel egyszerűen lehetett a bővítést és az átalakítást elvégezni, és az zavartalanul működik.”
A WAGO I/O-SYSTEM elemek telepítését a helyszínen Simon Lübbig, az azonos nevű automatizálási és berendezésgyártó vállalat munkatársa végezte anélkül, hogy az átalakítás akár egyetlen üzemzavart okozott volna. A szabályozástechnikai szakértő példaként említette egy eső-, ár- és szennyvízszivattyúmű átalakítását, amelynek az évek során elavult vezérléséhez már nem lehetett a megfelelő pótalkatrészeket beszerezni. Ez a berendezés a maximális rendelkezésre állás érdekében három, sorba kötött szivattyúból áll, és a Weser folyó áradása, továbbá a nagy esők idején összegyűlő csapadékvíz ellen védi a rendszert. „Fokozatonként történt az automatizálás átalakítása a WAGO-rendszerre” – magyarázta Simon Lübbing a decentralizált felépítésű automatizálási megoldásra utalva. A korábbi központosított felépítéssel összehasonlítva „egy vezérlés meghibásodása nem okozza az egész berendezés kiesését”.
A rintelni tisztítótelep egész automatizálási technológiájának az alapját a vezérlők mellett a WAGO ipari számítógépei alkotják
A rintelni közművek a fűtőerőmű energiatermeléséhez is WAGO-technológiát alkalmaznak
Webalapú megjelenítő
A rintelni telep szivattyúinak vezérlése az irányítóterem hálózatán keresztül – egyszerűen egy webböngésző segítségével – érhető el. A három szivattyúnak megfelelően a fő képi megjelenítés képe három részre van osztva, ezért egy pillantással áttekinthetők bármelyik szivattyú biztonságos működésével kapcsolatos jellemzők. Ezek közé tartozik például a szállítási teljesítmény, a feszültség, a felvett áram, a hatásos teljesítmény és az üzemmód. A személyzet egy egérkattintással az alacsonyabb szoftverszintet is elérheti, és ott üzemmódot tud váltani, riasztásokat, figyelmeztetéseket és paramétereket elemezni, riasztásokat nyugtázni, továbbá ellenőrizheti a szivattyúkat a fellépő rezgések szempontjából. „Az árvízvédelem biztonságával kapcsolatban különösen jelentős a szennyvíztisztító telep üzemállapotára vonatkozó fontos jellemző, az, hogyan működnek szivattyúink” – tájékoztat Peter Koller. – „Mivel egy árterület kellős közepén vagyunk, ezért a teljes létesítményt egy gát veszi körül.”
Az állapotfelügyelet része a rezgéselemzés, amely a berendezések ellenőrzésének legfontosabb részét képezi. A csapágyak állapotának rezgéselemzésére alapozott ellenőrzést is a WAGO I/O-SYSTEM modulokkal oldották meg, közvetlenül a berendezésbe épített érzékelők adatainak feldolgozásával – függetlenül attól, hogy digitális formátumú vagy 4…20 mA-es analóg jelekről van-e szó. Az ilyen és sok más helyen szerzett tapasztalatok azt mutatják, hogy a WAGO-modulok minden esetben interfészt képeznek a különböző rendszerek és a folyamattechnika mérési elgondolásai között.
A múltban a szennyvízkezelési folyamatok irányítása és figyelemmel kísérése egy központi szerveren keresztül valósult meg, ám a Lübbing Elektrotechnik GmbH ma már a WAGO I/O-SYSTEM megjelenítési lehetőségeit alkalmazza. A webböngésző-alapú megjelenítésnek még egy további előnye van: ha megváltoznak a folyamatok, akkor csupán az azzal közvetlenül kapcsolatos képi megjelenítést kell módosítani. A szennyvíztisztító telepnek a múltban minden alkalommal sok pénzt kellett költenie a központi szerver megfelelő funkciónak drága programozására.
(A képek forrása: ©PantherMedia/Dzianis Miraniuk, WAGO)
WAGO Hungária Kft.
2040 Budaörs, Ipari Park, Gyár u. 2.
Tel.: +36 23 502 170, fax: +36 23 502 166
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.wago.com
