上海中漢電気：下水処理施設PLC制御システム案件

I. プロジェクト概要

ある市営廃水処理場は、運用効率の向上、放流水質の安定確保、および保守コストの削減を目的として設備のアップグレードを検討していました。この目標を達成するため、当該処理場は上海中漢電気に、包括的な自動化制御システムの設計・製造・プログラミングおよび現地での試運転を一括して委託しました。本プロジェクトの主な目的は、廃水処理プロセス全体に対して高精度かつ完全自動化された制御を実現し、信頼性の高い性能と安定的・継続的な運転を確保することでした。このソリューションの中核を担ったのは、当該処理場の特有の運用要件に応じてカスタマイズされたPLC制御システムであり、既存インフラとのシームレスな統合も可能となっています。

II. 主要プロジェクト方案および構成

(A) 制御コア構成

PLC制御システムは、高性能・高信頼性・拡張性に優れたシーメンス社S7-1500シリーズPLC（CPU 1516-3PN/DP）を中核制御ユニットとして採用し構築された。このシステムは、約800点のI/Oポイント（DI、DO、AI、AO）を処理できるよう設計されており、スクリーニング、曝気、汚泥循環、沈殿などの全工程ユニットにわたる信号の包括的な監視および制御を実現する。アーキテクチャには、1台のメインステーションと3台のリモートステーションからなる分散型モデルが採用され、広大な敷地面積を有するプラント全体への確実なカバレッジを確保した。メインステーションとリモートステーション間の通信には、光ファイバーを用いた産業用イーサネットが採用され、プラント内における厳しい電磁環境下でも、優れたノイズ耐性と安定したデータ伝送を実現した。

(B) HMIおよびハードウェア構成

PLC制御システムを補完するため、本プロジェクトには完全に統合されたハードウェアおよび監視システムが含まれていました。ホスト監視システムはシーメンス社製WINCC 7.5を採用し、リアルタイムの工程フロー可視化、履歴データ記録、アラーム管理、自動レポート生成、リモート制御機能などの高度な機能を提供しました。カスタム設計のPLC制御キャビネットは高品質な冷間圧延鋼板を用いて製作され、静電塗装を施し、下水処理施設に典型的な湿潤・腐食性環境に耐えるIP40保護等級を達成しました。キャビネットドアにはMCGS（崑崙通泰）製タッチスクリーンが設置され、現場でのローカル操作および監視を可能とし、迅速な調整およびトラブルシューティングを支援しました。キャビネット内部には、高信頼性ブランドの部品が厳選され、配線もきわめて整然と配置されており、国際的な電気安全規格を厳格に遵守することで、長期にわたるシステムの信頼性を確保しました。

III. サービスおよび実施プロセス

上海中瀚電気有限公司は、プロジェクトの成功を確実にするため、フルサイクル・ワンストップサービスを提供しました。

• 設計：当社チームは現場調査を徹底的に行い、工場内のプロセスを詳細に把握したうえで、精密な電気回路図を作成し、直感的な操作が可能なタッチスクリーンおよびホストコンピュータ用インターフェースを設計しました。
• 製造・組立：PLC制御盤は厳密な仕様に基づいて製作され、MCGSタッチスクリーンを統合するとともに、シーメンスPLC、電源装置、通信モジュールなどすべての内部部品を組み立てました。
• ソフトウェア開発：初期のスクリーニングから最終排水処理に至るまでの主要プロセスを自動化するためのカスタムPLC制御ロジックを開発しました。また、WINCCおよびMCGSオペレータインターフェースを設定し、運用担当者がシステムの性能について明確かつ実行可能なインサイトを得られるようにしました。
• 現地立ち上げ：上級エンジニアが現地に派遣され、配線チェック、ネットワークデバッグ、システム統合試験を実施し、PLC制御システムとポンプ、バルブ、センサーなどの現場機器との通信が完全に正常に行われることを確認しました。
• 教育および納品：クライアントの担当チームに対し、システム操作方法、トラブルシューティング、日常的な保守管理を含む包括的な運用・保守教育を実施しました。また、回路図、取扱説明書、ソフトウェアバックアップを含むすべての技術文書を納品し、プロジェクトの受入作業を完了しました。

プロジェクト成果

試運転完了後、PLC制御システムにより、全廃水処理プロセスの完全自動化および知能化制御が実現しました。本システムは、機器の安定した性能、迅速な故障検出および対応、および人的作業コストの大幅な削減を実現し、常時現場での手動調整を不要としました。放流水質は、ピーク流量時においても一貫して規制基準を満たし、さらにそれを上回る水準を維持しており、PLC制御盤が動的な運用条件に柔軟に対応できることを実証しました。本プロジェクトは、予定通りかつ予算内での完了を果たし、信頼性、操作の容易さ、および運用効率への好影響について、顧客から高い評価を得ました。

V. プロジェクト概要

この廃水処理施設プロジェクトは、上海中漢電気有限公司がPLC制御システムの設計、機器製造および現地据付・試運転において有する専門技術力を如実に示すものです。当社は、地方自治体の環境インフラが抱える特有の課題に対応した、カスタマイズ性と高性能を兼ね備えたソリューションを提供できる能力をここに証明しています。今後、上海中漢電気有限公司は、環境分野における自動化への関与をさらに深化させ、PLC制御システムなどの先進技術を活用して、世界中の廃水処理産業の知能化、高効率化および持続可能な発展を牽引してまいります。