Shanghai Zhonghan Elektromos: Szennyvíztisztító telep PLC vezérlőrendszer projekt

I. Projekt áttekintése

Egy városi szennyvíztisztító telep a működésének fejlesztését tűzte ki célul az üzemhatékonyság növelése, az elvezetett víz minőségének állandó biztosítása és a karbantartási költségek csökkentése érdekében. Ennek eléréséhez a telep a teljes automatizált vezérlőrendszer tervezését, gyártását, programozását és helyszíni üzembe helyezését bízta meg a Shanghai Zhonghan Elektromos céggel. A fő cél egy pontos, teljesen automatizált vezérlés kialakítása volt az egész szennyvíztisztítási folyamatra kiterjedően, amely megbízható működést és stabil, megszakításmentes üzemelést garantál. Ennek a megoldásnak a központjában egy egyedi PLC-vezérlőrendszer állt, amelyet a telep sajátos üzemeltetési igényeihez igazítottak, és zavartalanul integrálódik a meglévő infrastruktúrába.

II. Alapvető projektterv és konfiguráció

(A) Vezérlőrendszer magjának konfigurációja

A PLC vezérlőrendszert a Siemens S7-1500 sorozatú PLC (CPU 1516-3PN/DP) köré építették, amelyet központi vezérlőegységként választottak ki magas teljesítménye, megbízhatósága és skálázhatósága miatt. Ezt a rendszert kb. 800 I/O pont (DI, DO, AI, AO) kezelésére tervezték, így teljes körű jelfigyelést és -vezérlést biztosít az összes folyamategységben, beleértve a szűrést, a levegőztetést, az iszap-visszakeringtetést és a tisztítást. Az architektúra elosztott modellt alkalmazott: 1 főállomás és 3 távoli állomás, így biztosítva a szennyvíztelep kiterjedt területének megbízható lefedettségét. A fő- és a távoli állomások közötti kommunikáció ipari Ethernet protokollon keresztül, üvegszálas kábelen történt, kiváló interferenciamentességet és stabil adatátvitelt biztosítva még a telep durva, erősen elektromosan zajos környezetében is.

(B) HMI és hardverkonfiguráció

A PLC vezérlőrendszer kiegészítéseként a projekt teljesen integrált hardver- és figyelőrendszer beépítését is magában foglalta. A fő figyelőrendszert a Siemens WINCC 7.5 szoftver hajtotta, amely fejlett funkciókat kínált, például valós idejű folyamatáramlás-vizualizációt, történeti adatnaplózást, riasztáskezelést, automatizált jelentéskészítést és távoli vezérlési lehetőséget. A speciálisan kifejlesztett PLC vezérlőszekrényt minőségi hidegen hengerelt acélból készítették elektrosztatikus festéssel, és IP40 védettségi osztályt értek el, így ellenáll a szennyvízkezelő létesítményekre jellemző nedves, korrozív környezetnek. A szekrény ajtajára egy MCGS (Kunlun Tongtai) érintőképernyőt szereltek, amely lehetővé teszi a helyszíni, közvetlen működtetést és figyelést gyors beállításokhoz és hibaelhárításhoz. A szekrény belsejében a vezetékek rendezetten, precízen voltak elhelyezve, és kiváló minőségű, elismert márkájú alkatrészeket használtak, miközben szigorúan betartották a nemzetközi villamosbiztonsági szabványokat a hosszú távú rendszermegbízhatóság garantálása érdekében.

III. Szolgáltatás és megvalósítási folyamat

A Shanghai Zhonghan Electric teljes körű, egyetlen forrásból származó szolgáltatást nyújtott a projekt sikeres végrehajtása érdekében:

• Tervezés: Csapatunk alapos helyszíni kutatást végzett a gyár folyamatainak feltérképezésére, részletes villamos tervrajzokat készített, valamint intuitív kezelést biztosító érintőképernyős és főszámítógépes felületeket tervezett.
• Gyártás és összeszerelés: A PLC-vezérlőszekrényt pontosan a megadott specifikációk szerint gyártották, integrálva az MCGS érintőképernyőt, és összeszerelve minden belső komponenst, köztük a Siemens PLC-t, tápegységeket és kommunikációs modulokat.
• Szoftverfejlesztés: Egyedi PLC-vezérlési logikát fejlesztettek ki a fő folyamatok automatizálására – a kezdeti szűréstől a végső szennyvízkibocsátásig. A WINCC és az MCGS működtetői felületeket úgy konfigurálták, hogy az üzemeltetők világos, cselekvésre alkalmas információkat kapjanak a rendszer teljesítményéről.
• Helyszíni üzembe helyezés: Senior mérnökök kerültek kiküldésre a helyszíni vezetékek ellenőrzésének, a hálózat hibakeresésének és a rendszerintegrációs teszteknek a végrehajtására, így biztosítva, hogy a PLC vezérlőrendszer zavarmentesen kommunikáljon a mezőn lévő eszközökkel, például szivattyúkkal, szelepekkel és érzékelőkkel.
• Képzés és átadás: A megrendelő csapatának részletes üzemeltetési és karbantartási képzést nyújtottunk, amely magában foglalta a rendszer navigálását, hibaelhárítását és a mindennapi karbantartást. Az összes műszaki dokumentáció – köztük az áramkör-rajzok, kezelési útmutatók és szoftverbiztonsági másolatok – átadásra került a projekt elfogadásának teljesítése érdekében.

IV. Projekt elérte eredményei

A rendszer üzembe helyezését követően a PLC vezérlőrendszer lehetővé tette az egész szennyvíztisztítási folyamat teljesen automatizált és intelligens irányítását. A rendszer stabil berendezési teljesítményt, gyors hibafelismerést és -reakciót biztosított, valamint jelentős csökkenést eredményezett a kézi munka költségeiben, így megszüntetve a folyamatos helyszíni beállítások szükségességét. A tisztított víz minősége folyamatosan megfelelt – sőt, gyakran túlszárnyalta – a szabályozási előírásokat, még a csúcsforgalmi időszakokban is, ami igazolja a PLC vezérlőszekrény képességét a dinamikus üzemeltetési körülményekhez való alkalmazkodásra. A projekt határidőre és költségkereten belül készült el, és üzemeltethetősége, könnyű kezelhetősége, valamint az üzemeltetési hatékonyságra gyakorolt pozitív hatása miatt a megrendelő nagy elismerést nyert.

V. Projektösszefoglaló

Ez a szennyvíztisztító telep projekt a Sanghaj Csung-han Elektromos Kft. szakértelemét tükrözi a PLC vezérlőrendszer tervezésében, a berendezések gyártásában és a helyszíni üzembe helyezésben. A projekt bemutatja képességünket arra, hogy egyedi, nagy teljesítményű megoldásokat nyújtsunk, amelyeket a községi környezetvédelmi infrastruktúra egyedi kihívásaihoz igazítottunk. A jövőben a Sanghaj Csung-han Elektromos Kft. tovább mélyíti jelenlétét a környezetvédelmi automatizálás területén, és az előrehaladott technológiák – például a PLC vezérlőrendszer – felhasználásával hozzájárul a szennyvíztisztító ipar világ szerte zajló intelligens, hatékony és fenntartható fejlődéséhez.