Shanghai Zhonghan Electric: Jätevesiaseman PLC-ohjausjärjestelmän hanke

I. Projektiesite

Yksi kunnallinen jätevesiasema halusi parantaa toimintaansa tehostaakseen prosessia, varmistaakseen jatkuvan jäteveden laadun ja vähentääkseen huoltokustannuksia. Tämän saavuttamiseksi asema antoi Shanghai Zhonghan Electricille tehtäväksi suunnitella, valmistaa, ohjelmoida ja käyttöönottaa paikan päällä kattava automaatio-ohjausjärjestelmä. Päämääränä oli tarjota tarkka ja täysin automatisoitu ohjaus koko jätevesien käsittelyprosessille, mikä takaisi luotettavan suorituskyvyn sekä vakauden ja katkeamattoman toiminnan. Ratkaisun ytimessä oli räätälöity PLC-ohjausjärjestelmä, joka oli suunniteltu vastaamaan aseman erityisiä toimintavaatimuksia ja integroitumaan saumattomasti olemassa olevaan infrastruktuuriin.

II. Ydinhanke-ratkaisu ja -konfiguraatio

(A) Ohjausytimen konfiguraatio

PLC-ohjausjärjestelmä rakennettiin Siemens S7-1500 -sarjan PLC:n (CPU 1516-3PN/DP) ympärille, joka valittiin keskitetyksi ohjausyksiköksi sen korkean suorituskyvyn, luotettavuuden ja laajennettavuuden vuoksi. Tämä järjestelmä on suunniteltu käsittämään noin 800 I/O-pistettä (DI, DO, AI, AO), tarjoamaan kattavaa signaalien seurantaa ja ohjausta kaikissa prosessiyksiköissä, mukaan lukien seulonta, ilmastointi, lietteen kierrätys ja selkeytys. Arkkitehtuurissa käytettiin jakautunutta mallia, jossa oli 1 pääasema ja 3 etäasemaa, mikä varmistaa vankan kattauksen tehtaan laajalle levinneelle alueelle. Pääaseman ja etäasemien välinen viestintä tapahtui teollisessa Ethernet-verkossa optisilla kuiduilla, mikä tarjoaa erinomaisen häiriönsuojauksen ja vakauden datansiirrossa myös tehtaan ankaran, sähköisesti meluisan ympäristön olosuhteissa.

(B) HMI- ja laitteistokonfiguraatio

PLC-ohjausjärjestelmän täydentämiseksi projektiin kuului täysin integroitu laitteistojärjestelmä ja valvontajärjestelmä. Päävalvontajärjestelmä perustui Siemens WINCC 7.5 -ohjelmistoon, joka tarjoaa edistyneitä ominaisuuksia, kuten reaaliaikaisen prosessivirtauksen visualisoinnin, historiallisten tietojen tallennuksen, hälytysten hallinnan, automatisoidut raportointitoiminnot ja etäohjauskapasiteetin. Räätälöity PLC-ohjauskaappi valmistettiin korkealaatuisesta kylmävalssatusta teräksestä ja pinnoitettiin sähköstaattisella maalauksella, mikä mahdollisti IP40-suojaluokan saavuttamisen ja varmisti kestävyyden jätevesiasemien tyypillisissä kosteissa ja syövyttävissä olosuhteissa. Kaapin oven etupuolelle asennettiin MCGS (Kunlun Tongtai) -kosketusnäyttö, joka mahdollistaa paikallisesti sijaitsevan käytön ja valvonnan nopeita säätöjä ja vianetsintää varten. Kaapin sisällä korkealaatuisia brändiosia oli sijoitettu huolellisesti ja kaapelointi oli siistiä, ja kaikki noudatti tiukasti kansainvälisiä sähköturvallisuusstandardeja, mikä takasi järjestelmän pitkäaikaisen luotettavuuden.

III. Palvelu- ja toteutusprosessi

Shanghai Zhonghan Electric tarjosi täyskiertoinen, yhden tukipisteen palvelu varmistaakseen projektin onnistumisen:

• Ratkaisun suunnittelu: Tiimimme teki kattavan paikan päällä suoritetun tutkimuksen tehtaan prosessien kartuttamiseksi, laati yksityiskohtaiset sähkökaaviot ja suunnitteli sekä kosketusnäytön että isäntäkoneen käyttöliittymät intuitiivista käyttöä varten.
• Valmistus ja kokoonpano: PLC-ohjauskaappi valmistettiin tarkkojen määritelmien mukaisesti, integroiden MCGS-kosketusnäytön ja kokoonpanoen kaikki sisäiset komponentit, mukaan lukien Siemens-PLC, virransyöttölaitteet ja viestintämoduulit.
• Ohjelmistokehitys: Erityisesti suunniteltu PLC-ohjauslogiikka kehitettiin automatisoimaan keskeiset prosessit alusta loppuun, eli alusta alkuvaiheesta lopulliseen jätevesien poistoon. WINCC- ja MCGS-käyttöliittymät konfiguroitiin antamaan käyttäjille selkeät ja toiminnallisesti hyödynnettävissä olevat tiedot järjestelmän suorituskyvystä.
• Paikalla suoritettu käyttöönotto: Seniori-insinöörit lähetettiin suorittamaan paikan päällä sähkökytkentätarkastukset, verkkovianetsintä ja järjestelmän integraatiotestaus, mikä varmisti, että PLC-ohjausjärjestelmä kommunikoi virheettömästi kenttälaitteiden, kuten pumppujen, venttiilien ja antureiden, kanssa.
• Koulutus ja toimitus: Asiakkaan tiimille annettiin kattava käyttö- ja huoltokoulutus, joka käsitti järjestelmän navigoinnin, vianetsinnän ja tavanomaisen huollon. Kaikki tekninen dokumentaatio, mukaan lukien kytkentäkaaviot, käyttöoppaat ja ohjelmistovarmuuskopiot, toimitettiin projektin hyväksynnän saattamiseksi päätökseen.

IV. Hanke saavutukset

Käynnistämisen jälkeen PLC-ohjausjärjestelmä mahdollisti koko jätevesien käsittelyprosessin täysin automatisoidun ja älykkään ohjauksen. Järjestelmä tarjosi vakaita laitteiden suorituskykyominaisuuksia, nopean vian havaitsemisen ja reagoinnin sekä merkittäviä vähennyksiä manuaalisissa työvoimakustannuksissa, mikä poisti tarpeen jatkuvista paikan päällä tehtävistä säädöistä. Poistovesien laatu täytti ja ylitti jatkuvasti sääntelyvaatimukset, myös huippuvirta-aikoina, mikä osoittaa PLC-ohjauskaapin kykyä sopeutua muuttuviin käyttöolosuhteisiin. Hanke valmistui aikataulussa ja budjetin puitteissa, ja asiakas antoi siitä korkean arvion sen luotettavuudesta, helppokäyttöisyydestä ja positiivisesta vaikutuksesta toiminnalliseen tehokkuuteen.

V. Hanketiedot

Tämä jäteveden käsittelylaitoksen hanke osoittaa Shanghai Zhonghan Electricin asiantuntemusta ohjelmoitavien logiikkakytkentöjen (PLC) ohjausjärjestelmien suunnittelussa, laitteiden valmistuksessa ja paikan päällä suoritettavassa käyttöönotossa. Se esittelee kykymme toimittaa asiakaskohtaisia, korkean suorituskyvyn ratkaisuja, jotka on suunnattu kaupunkien ympäristöinfrastruktuurin erityisiin haasteisiin. Tulevaisuudessa Shanghai Zhonghan Electric jatkaa ympäristöautomatisoinnin alalla saavutettujen menestyksen syventämistä ja hyödyntää edistyneitä teknologioita, kuten PLC-ohjausjärjestelmiä, edistääkseen jäteveden käsittelyn teollisuuden älykästä, tehokasta ja kestävää kehitystä maailmanlaajuisesti.