通过分散式自动控制技术创建灵活的系统结构

2018-03-20阅读 182分享 1


下萨克森州的Rinteln污水处理厂使用了WAGO-I/O-SYSTEM进行工厂的扩建和改造工作

通过采用全程自氧脱氮工艺,Rinteln污水处理厂成为了德国由氨转化为氮分子的生物转化领域的先行者之一。由于过程控制中对自动化精确程度的要求比较高,因此该工厂决定采用WAGO-I/O-SYSTEM 750系列产品。Rinteln污水处理厂使用的开放型接口简化了各类传感器信号接入到控制网络的过程。WAGO-I/O-SYSTEM 750的另一大优势在于分散式结构及分散式智能控制系统,可提高污水处理过程的安全性。

通过使用增稠剂与离心机,污水处理厂减少了污泥的体积。由于通过此方式排放出的浑浊污水的氨氮浓度较高,因此不再将其作为内部废水返回到污水处理厂的生物净化阶段,而是在独立反应池中进行单独加工处理,进而可带来经济和环保双赢的效果。


严格的要求

“与高度专业化的小型污水处理设备相比,序批式反应器(SBR)的体积较为庞大”,Rinteln污水处理厂经理Peter Koller说道。在相关法规对污水处理厂污染物排放限值日益严格的背景之下,污水处理厂也越来越重视氮气的作用,主要是由于当地工业排放污水的有机物含量较高。

在需要精确控制的过程链中,细菌可在反应池中将氨转化为氮气。公司于2009年决定在该领域采用新的生产工艺-首先测试了一个移动试点装置,然后又安装了SBR反应器。采用WAGO模块来完成自动化任务以及通过ModbusRTU协议连接复杂的测量信号无疑是一个正确的决定。该公司已经在一系列的改造项目中积累了丰富的经验。WAGO自动化解决方案已经帮助其把过时的基于INTERBUS通信的S5控制系统升级到了最新技术水平。

Rinteln污水处理厂位于威悉河河漫滩的中部地带,为了保护周围地区,安全可靠的自动化技术十分重要。

WAGO-I/O-SYSTEM无需中断设备运行即可逐步实现更新改造

灵活、经济的网络可视化

使用同一系统连接不同类型的传感器信号

性能不凡的模块化系统

大约在六年前,污水处理厂就开始了第一阶段改造工作,在此期间一直不断探求新型控制系统。“使用WAGO-I/O-SYSTEM对这样一个螺杆泵排水泵站进行现代化改造非常容易,工厂几乎可以独自完成改造工作”,Koller讲道。WAGO模块化系统性能不凡、可轻松扩展并且操作简单。

Lübbing自动化及系统工程公司的Simon Lübbing采用了WAGO-I/O-SYSTEM系统,在没有中断运行的情况下完成了工厂改造工作。该ICA工程师列举了一个处理雨水、洪水和污水的泵站的改造案例,其原来采用的过时控制系统已经找不到适宜的零件进行替换。新型I/O系统是专门为防止威悉河洪水和强降雨而设计,其拥有的三个串联开关泵保证了高度可用性。Lübbing说道:“我们日益青睐WAGO自动化产品,由于其采用分散式自动化结构。与之前的集中式结构相比,现在单个控制器故障不会造成整个系统瘫痪”。


WAGO公司的IPC与控制器为Rinteln污水处理厂的整个自动化技术奠定了基础。


WAGO技术在Rinteln市政能源公司的应用。

基于Web的可视化

在Rinteln污水处理厂访问泵站可通过控制室的网络实现-使用Web浏览器即可轻松进行访问。主可视化屏幕分为三部分,可清晰显示出所有与安全运行相关的参数,包括水量、电流、电压、有功功率以及运行模式等数值。操作人员只需轻轻点击鼠标便可进入下层软件界面,以进一步更改运行状态,确定故障,分析警报、警告和参数以及监控泵中出现的振动。运行状态是指示“泵站运行如何”的一个重要标志,Peter Koller鉴于洪水可能会影响到污水处理厂安全性而解释道。由于厂区位于河漫滩的中部地带,因此污水处理厂四周被堤坝包围。

振动分析与状态监测息息相关,而状态监测又是系统监控的核心。从技术角度出发,振动强度和轴承监测可以通过WAGO-I/O-SYSTEM实现,此系统可以对系统中传感器采集的数据进行处理,无论是数字量信号还是4-20mA模拟量信号。以上诸多特性诠释了一个不争的事实:I/O系统逐渐成为各类系统与过程控制技术测量方式之间的接口。

Lübbing电气技术有限公司将可视化功能应用到了I/O控制系统中,进而取代了过去通过中央服务器对污水处理流程进行操作和监控的方式。基于Web浏览器的可视化还具备其它优势:如果工艺流程发生改变,那么只需调整受此影响的可视化即可。而在过去,污水处理厂每次都将借助中央服务器并且花费大量时间和金钱对相应功能进行修改和编程。


撰文:Kay Miller,WAGO

图:© PantherMedia/Dzianis Miraniuk,WAGO

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