Shanghai Zhonghan Electric: Projektfall för PLC-styrningssystem vid reningsverk

I. Projektöversikt

En kommunal avloppsreningsanläggning ville modernisera sina verksamhetsprocesser för att förbättra effektiviteten, säkerställa konsekvent utsläppskvalitet och minska underhållskostnaderna. För att uppnå detta anförtrodde anläggningen Shanghai Zhonghan Electric uppdraget att utforma, tillverka, programmera och genomföra fältdriftsprovning av ett omfattande automatiserat styrningssystem. Det främsta målet var att leverera exakt, fullständigt automatiserad styrning av hela avloppsreningsprocessen, vilket garanterar pålitlig prestanda samt stabil och oavbruten drift. Kärnan i denna lösning var ett anpassat PLC-styrningssystem, utformat för att möta anläggningens unika driftkrav och integreras sömlöst med befintlig infrastruktur.

II. Kärnprojektlösning och konfiguration

(A) Konfiguration av styrenhet

PLC-styrningssystemet byggdes kring Siemens S7-1500-seriens PLC (CPU 1516-3PN/DP), som valdes som central styrmodul på grund av dess höga prestanda, tillförlitlighet och skalbarhet. Detta system är utformat för att hantera cirka 800 I/O-punkter (DI, DO, AI, AO) och tillhandahåller omfattande övervakning och styrning av signaler över alla processenheter, inklusive siktning, luftning, slamrecirkulation och klarning. Arkitekturen använder en distribuerad modell med 1 huvudstation och 3 fjärrstationer, vilket säkerställer robust täckning av anläggningens omfattande layout. Kommunikationen mellan huvudstationen och fjärrstationerna sker via industriell Ethernet över fiberkabel, vilket ger exceptionell störresistens och stabil datatransmission även i anläggningens hårda, elektriskt bullriga miljö.

(B) HMI och hårdvarukonfiguration

För att komplettera PLC-styrningssystemet inkluderade projektet en fullständigt integrerad hårdvaru- och övervakningsuppsättning. Värdövervakningssystemet drevs av Siemens WINCC 7.5 och erbjöd avancerade funktioner såsom realtidsvisualisering av processflöde, historisk dataloggning, larmhantering, automatiserad rapportering och fjärrstyrningsfunktioner. Den specialbyggda PLC-styrkabinetten var tillverkad av högkvalitativ kallvalsad stålplåt med elektrostatisk pulverlackering och uppnådde en IP40-skyddsklass för att tåla de fuktiga och korrosiva förhållandena som är typiska för avloppsreningsanläggningar. En MCGS (Kunlun Tongtai)-touchscreen installerades på kabinettens dörr för lokal, på-plats-drift och övervakning, vilket möjliggör snabba justeringar och felsökning. Inuti kabinetten var komponenter från etablerade varumärken noggrant ordnade med ren och ordentlig kablingsutförande, i strikt överensstämmelse med internationella elektriska säkerhetsstandarder, för att garantera långsiktig systempålitlighet.

III. Service och implementeringsprocess

Shanghai Zhonghan Electric levererade en helcykel, all-i-ett-tjänst för att säkerställa projektets framgång:

• Lösningens utformning: Vårt team utförde ingående fältundersökningar för att kartlägga anläggningens processer, utvecklade detaljerade elektriska scheman och utformade både touchscreen- och värd-datorgränssnitt för intuitiv drift.
• Tillverkning och montering: PLC-styrskåpet tillverkades enligt exakta specifikationer, med integrering av MCGS-touchscreen och montering av alla interna komponenter, inklusive Siemens-PLC:n, strömförsörjningarna och kommunikationsmodulerna.
• Mjukvaruutveckling: Anpassad PLC-styrlogik utvecklades för att automatisera kärnprocesser, från initial sortering till slutlig avloppsvattenutsläpp. Operatörsgränssnitten WINCC och MCGS konfigurerades för att ge operatörerna tydliga och handlingsbara insikter i systemets prestanda.
• Platsmässig igångsättning: Senioringenjörer sändes ut för att utföra platsmässiga kablingskontroller, nätverksfelsökning och systemintegreringstester, vilket säkerställde att PLC-styrsystemet kommunicerade felfritt med fältenheter såsom pumpar, ventiler och sensorer.
• Utbildning och leverans: Omfattande drift- och underhållsutbildning tillhandahölls kundens team, inklusive systemnavigering, felsökning och rutinunderhåll. All teknisk dokumentation, inklusive scheman, bruksanvisningar och programvarusäkerhetskopior, levererades för att slutföra projektgodkännandet.

IV. Projektresultat

Efter idrifttagning möjliggjorde PLC-styrsystemet fullt automatiserad och intelligent styrning av hela processen för avloppsvattenrening. Systemet levererade stabil utrustningsprestanda, snabb felidentifiering och respons samt betydande minskningar av kostnaderna för manuellt arbete, vilket eliminerade behovet av kontinuerliga justeringar på plats. Avloppsvattnets kvalitet uppfyllde och överträffade konsekvent de regleringsmässiga kraven, även under perioder med hög flödesbelastning, vilket visar på PLC-styrskåpets förmåga att anpassa sig till dynamiska driftförhållanden. Projektet slutfördes i tid och inom budget och fick hög berömmelse från kunden för sin pålitlighet, användarvänlighet och positiva inverkan på driftseffektiviteten.

V. Sammanfattning av projektet

Detta projekt för avloppsreningsanläggning är ett bevis på Shanghai Zhonghan Electrics expertis inom design av PLC-styrsystem, tillverkning av utrustning och fältpåstart. Det visar vår förmåga att leverera anpassade, högpresterande lösningar som är skräddarsydda för de unika utmaningar som uppstår inom kommunal miljöinfrastruktur. Framåt kommer Shanghai Zhonghan Electric att fortsätta fördjupa sin närvaro inom miljöautomation genom att utnyttja avancerade teknologier, såsom PLC-styrsystem, för att driva den intelligenta, effektiva och hållbara utvecklingen av avloppsreningsindustrin världen över.