Shanghai Zhonghan Electric: Projectvoorbeeld PLC-besturingssysteem voor zuiveringsinstallatie

I. Projectoverzicht

Een gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallatie wilde haar bedrijfsvoering moderniseren om de efficiëntie te verbeteren, een consistente kwaliteit van het gezuiverde afvalwater te waarborgen en de onderhoudskosten te verlagen. Daartoe droeg de installatie Shanghai Zhonghan Electric de opdracht voor het ontwerp, de fabricage, de programmeerwerkzaamheden en de plaatselijke inbedrijfstelling van een uitgebreid automatiseringsbesturingssysteem. De kernopdracht was het leveren van nauwkeurige, volledig geautomatiseerde besturing over het gehele proces van afvalwaterzuivering, om betrouwbare prestaties en stabiele, ononderbroken werking te garanderen. Centraal in deze oplossing stond een op maat gemaakt PLC-besturingssysteem, dat specifiek was ontworpen om te voldoen aan de unieke operationele eisen van de installatie en naadloos te integreren met de bestaande infrastructuur.

II. Kernprojectoplossing en configuratie

(A) Configuratie van de besturingskern

Het PLC-besturingssysteem was gebaseerd op de Siemens S7-1500-serie PLC (CPU 1516-3PN/DP), die als centrale besturingseenheid werd gekozen vanwege zijn hoge prestaties, betrouwbaarheid en schaalbaarheid. Dit systeem is ontworpen om ongeveer 800 I/O-punten (DI, DO, AI, AO) te verwerken, waardoor uitgebreide signaalbewaking en -besturing over alle proceseenheden wordt geboden, inclusief zeven, beluchting, slibrecirculatie en bezinking. De architectuur maakte gebruik van een gedistribueerd model met 1 hoofdstation en 3 externe stations, wat een robuuste dekking garandeert van de uitgestrekte indeling van de installatie. De communicatie tussen het hoofd- en de externe stations vond plaats via industriële Ethernet via glasvezel, wat uitzonderlijke weerstand tegen storingen en stabiele datatransmissie biedt, zelfs in de zware, elektrisch storende omgeving van de installatie.

(B) HMI & hardwareconfiguratie

Om het PLC-besturingssysteem aan te vullen, omvatte het project een volledig geïntegreerde hardware- en bewakingopstelling. Het centrale bewakingssysteem werd aangedreven door Siemens WINCC 7.5 en bood geavanceerde functies zoals real-time visualisatie van het procesverloop, historische gegevensregistratie, alarmbeheer, geautomatiseerde rapportage en mogelijkheden voor afstandsbediening. De op maat gebouwde PLC-besturingskast was vervaardigd uit hoogwaardig koudgewalst staal met elektrostatische spuitlak, waarmee een beschermingsgraad van IP40 werd bereikt om bestand te zijn tegen de vochtige en corrosieve omstandigheden die typisch zijn voor afvalwaterinstallaties. Een MCGS (Kunlun Tongtai)-touchscreen was gemonteerd op de kastdeur, waardoor lokaal ter plaatse bedienen en bewaken mogelijk was voor snelle aanpassingen en storingenopsporing. Binnenin de kast waren componenten van gerenommeerde merken zorgvuldig gerangschikt met nette bedrading, strikt in overeenstemming met internationale elektrische veiligheidsnormen, om de langdurige betrouwbaarheid van het systeem te garanderen.

III. Service- en implementatieproces

Shanghai Zhonghan Electric leverde een volledige, alles-in-één service om het succes van het project te waarborgen:

• Ontwerp van de oplossing: Ons team voerde grondig onderzoek ter plaatse uit om de processtappen van de fabriek in kaart te brengen, ontwikkelde gedetailleerde elektrische schema’s en ontwierp zowel de touchscreen- als de hostcomputerinterface voor intuïtieve bediening.
• Productie en montage: De PLC-besturingskast werd exact volgens specificatie gefabriceerd, met integratie van de MCGS-touchscreen en montage van alle interne componenten, waaronder de Siemens-PLC, voedingen en communicatiemodules.
• Softwareontwikkeling: Aangepaste PLC-besturingslogica werd ontworpen om kernprocessen te automatiseren, van initiële screening tot uiteindelijke afvoer van afvalwater. De WINCC- en MCGS-bedieningsinterfaces werden geconfigureerd om operators duidelijke, actiegerichte inzichten te bieden in de systeemprestaties.
• Lokale inbedrijfstelling: Senior engineers werden ingezet om ter plaatse de bedrading te controleren, netwerkfouten op te sporen en systeemintegratietests uit te voeren, zodat het PLC-besturingssysteem naadloos communiceerde met veldapparatuur zoals pompen, kleppen en sensoren.
• Training en levering: Er werd uitgebreide bedienings- en onderhoudstraining verstrekt aan het team van de klant, met aandacht voor systeemnavigatie, probleemoplossing en routineonderhoud. Alle technische documentatie, waaronder schema’s, handleidingen en softwareback-ups, werd geleverd om de projectacceptatie af te ronden.

IV. Projectresultaten

Na de inbedrijfstelling stelde het PLC-besturingssysteem volledig geautomatiseerde en intelligente besturing van het gehele afvalwaterzuiveringsproces mogelijk. Het systeem leverde stabiele apparatuurprestaties, snelle foutdetectie en -respons en aanzienlijke verlagingen van de handmatige arbeidskosten, waardoor voortdurende aanpassingen ter plaatse overbodig werden. De kwaliteit van het afgevoerde water voldoede consistent aan de wettelijke normen en overschreed deze zelfs, ook tijdens piekdebietperioden, wat aantoont dat de PLC-besturingskast zich goed kan aanpassen aan dynamische bedrijfsomstandigheden. Het project werd op schema en binnen budget voltooid en kreeg veel lof van de klant vanwege zijn betrouwbaarheid, gebruiksgemak en positieve impact op de operationele efficiëntie.

V. Projectsamenvatting

Dit project voor een afvalwaterzuiveringsinstallatie is een bewijs van de expertise van Shanghai Zhonghan Electric op het gebied van ontwerp van PLC-besturingssystemen, apparatuurproductie en plaatselijke inbedrijfstelling. Het toont ons vermogen om afgestemde, hoogwaardige oplossingen te leveren die zijn afgestemd op de unieke uitdagingen van gemeentelijke milieubouwprojecten. Voortgaand hierop zal Shanghai Zhonghan Electric haar aanwezigheid in de milieuautomatisering verder verdiepen, waarbij geavanceerde technologieën zoals het PLC-besturingssysteem worden ingezet om de intelligente, efficiënte en duurzame ontwikkeling van de wereldwijde afvalwaterzuiveringsector te bevorderen.