Shanghai Zhonghan Electric: Cazul de proiect pentru sistemul de control PLC al unei stații de tratare a apelor uzate

I. Prezentare Generală a Proiectului

O stație municipală de epurare a apelor uzate și-a propus să-și modernizeze operațiunile pentru a spori eficiența, a asigura o calitate constantă a efluenților și a reduce costurile de întreținere. Pentru a atinge acest obiectiv, stația a încredințat companiei Shanghai Zhonghan Electric proiectarea, fabricarea, programarea și punerea în funcțiune pe teren a unui sistem complet de control automatizat. Obiectivul principal a fost de a oferi un control precis și integral automatizat al întregului proces de epurare a apelor uzate, asigurând o performanță fiabilă și o funcționare stabilă, fără întreruperi. Inima acestei soluții a fost un sistem personalizat de control PLC, conceput special pentru a răspunde cerințelor operaționale specifice ale stației și pentru a se integra fără probleme în infrastructura existentă.

II. Schema principală a proiectului și configurația

(A) Configurare nucleu de control

Sistemul de control PLC a fost construit în jurul PLC-ului din seria Siemens S7-1500 (CPU 1516-3PN/DP), selectat ca unitate centrală de comandă datorită performanței ridicate, fiabilității și scalabilității sale. Acest sistem a fost conceput pentru a gestiona aproximativ 800 de puncte I/O (DI, DO, AI, AO), oferind un monitorizare și o comandă cuprinzătoare a semnalelor pe toate unitățile de proces, inclusiv tamisare, aerare, recirculare a nămolului și decantare. Arhitectura a adoptat un model distribuit, cu 1 stație principală și 3 stații remote, asigurând o acoperire robustă a configurației întinse a stației. Comunicarea dintre stația principală și cele remote s-a realizat prin Ethernet industrial peste fibră optică, oferind o performanță excepțională de rezistență la interferențe și o transmisie stabilă a datelor, chiar și în mediul agitat și electric zgomotos al stației.

(B) Configurare HMI și echipamente hardware

Pentru a completa sistemul de comandă PLC, proiectul a inclus o configurație hardware și de monitorizare complet integrată. Sistemul de monitorizare central era alimentat de Siemens WINCC 7.5, oferind funcții avansate, cum ar fi vizualizarea în timp real a fluxului de proces, înregistrarea datelor istorice, gestionarea alarmelor, generarea automată de rapoarte și posibilitatea de control la distanță. Cabi na de comandă PLC, realizată pe măsură, a fost construită din oțel laminat la rece de înaltă calitate, cu aplicare prin pulverizare electrostatică, obținând un grad de protecție IP40 pentru a rezista condițiilor umede și corozive tipice instalațiilor de epurare a apelor uzate. Pe ușa cabinei a fost montat un ecran tactil MCGS (Kunlun Tongtai), permițând operarea și monitorizarea locală, pe loc, pentru ajustări rapide și depanare. În interiorul cabinei, componentele de marcă de înaltă calitate au fost aranjate cu grijă, iar cablurile au fost montate în mod ordonat, respectând în mod strict standardele internaționale de siguranță electrică, pentru a garanta fiabilitatea pe termen lung a sistemului.

III. Servicii și proces de implementare

Shanghai Zhonghan Electric a oferit un serviciu integral, de la A la Z, pentru a asigura succesul proiectului:

• Proiectare schemă: Echipa noastră a efectuat o cercetare amănunțită pe teren pentru a cartografia procesele din uzină, a elaborat scheme electrice detaliate și a proiectat atât interfețele cu ecran tactil, cât și cele ale calculatorului gazdă, pentru o funcționare intuitivă.
• Fabricație și asamblare: Cabi netul de comandă PLC a fost realizat conform specificațiilor exacte, integrând ecranul tactil MCGS și asamblând toate componentele interne, inclusiv PLC-ul Siemens, sursele de alimentare și modulele de comunicație.
• Dezvoltare software: Logica de comandă PLC personalizată a fost concepută pentru automatizarea proceselor de bază, de la tamisarea inițială până la evacuarea finală a efluenților. Interfețele operatorilor WINCC și MCGS au fost configurate pentru a oferi operatorilor informații clare și acționabile privind performanța sistemului.
• Punere în funcțiune pe loc: Ingineri experimentați au fost trimiși pe teren pentru a efectua verificări ale cablărilor, depanare a rețelei și teste de integrare a sistemului, asigurând o comunicare impecabilă între sistemul de comandă PLC și dispozitivele de teren, cum ar fi pompele, supapele și senzorii.
• Formare și livrare: Echipei clientului i s-a oferit o formare completă privind exploatarea și întreținerea, acoperind navigarea în sistem, depanarea și întreținerea rutinieră. Toată documentația tehnică, inclusiv schemele electrice, manualele de utilizare și copiile de siguranță ale software-ului, a fost predată pentru finalizarea acceptării proiectului.

IV. Realizări ale proiectului

După punerea în funcțiune, sistemul de comandă PLC a permis controlul complet automatizat și inteligent al întregului proces de tratare a apelor uzate. Sistemul a asigurat o performanță stabilă a echipamentelor, detectarea rapidă a defecțiunilor și răspunsul corespunzător acestora, precum și reduceri semnificative ale costurilor cu forța de muncă manuală, eliminând necesitatea ajustărilor constante pe loc. Calitatea apei epurate a îndeplinit în mod constant și a depășit standardele reglementare, chiar și în perioadele de vârf ale debitului, demonstrând capacitatea cabinetului de comandă PLC de a se adapta la condițiile operaționale dinamice. Proiectul a fost finalizat în termen și în limitele bugetului, obținând aprecieri ridicate din partea clientului pentru fiabilitatea sa, ușurința de utilizare și impactul pozitiv asupra eficienței operaționale.

V. Rezumatul proiectului

Acest proiect de stație de epurare a apelor uzate reprezintă o dovadă a expertizei Shanghai Zhonghan Electric în domeniul proiectării sistemelor de comandă PLC, fabricării echipamentelor și punerii în funcțiune pe teren. El evidențiază capacitatea noastră de a oferi soluții personalizate, de înaltă performanță, adaptate provocărilor specifice infrastructurii municipale de mediu. În continuare, Shanghai Zhonghan Electric își va consolida prezența în domeniul automatizării mediului, valorificând tehnologii avansate, cum ar fi sistemul de comandă PLC, pentru a stimula dezvoltarea inteligentă, eficientă și durabilă a industriei de epurare a apelor uzate la nivel mondial.