Gli impianti per il trattamento di acque reflue sono infrastrutture fondamentali nelle società moderne per depurare le acque di scarico di abitazioni e aziende. Questi impianti funzionano 24 ore al giorno ed eseguono diversi processi per eliminare solidi, composti organici e altre sostanze. Un flusso così complesso richiede una gestione accurata e non può essere supervisionato solo dal personale dell’impianto. Inoltre, la qualità dell’acqua può cambiare in un istante e qualsiasi negligenza o errore può causare un trattamento inadeguato o danni da inquinamento ambientale. Per questo motivo il sistema di monitoraggio e controllo automatizzato svolge un ruolo chiave per garantire che gli effluenti trattati rispettino le normative ambientali e governative, prima di essere versati nella rete fognaria o in un fiume.
La creazione efficiente di un sistema per la gestione centralizzata delle attività di monitoraggio e controllo, con costi minimi per ottenere il massimo valore aggiunto, o la stabilità garantita del sistema con possibilità di espansione futura dipendono in larga misura dalla scelta di hardware e software. Advantech offre una gamma completa e avanzata di hardware e software, che comprende il software SCADA WebAccess, i controllori programmabili APAX con moduli I/O e gli switch Ethernet EKI, grazie ai quali gli integratori di sistemi possono realizzare velocemente progetti di impianti per il trattamento di acque reflue affidandosi a un unico partner, senza problemi di compatibilità. Grazie alle funzionalità completamente ridondanti, questa soluzione completa offre la massima affidabilità per garantire un esercizio senza interruzioni. Dal canto loro gli sviluppatori possono trarre grande beneficio dalle funzionalità ricche ed evolute di WebAccess, che consentono di raccogliere facilmente dati e integrare nodi o piattaforme multipli per soddisfare i requisiti presenti e futuri dei progetti, riducendo nel contempo i costi di sviluppo e manutenzione.
Soluzione integrata a costi accessibili
Easy Control Technology è un’azienda taiwanese di automazione di controllo specializzata in attività di progettazione, pianificazione e integrazione di progetti per conto di enti governativi, istituti accademici e aziende tecnologiche. Recentemente si è aggiudicata l’appalto per il progetto dell’impianto per il trattamento delle acque reflue nell’ambito del progetto di sviluppo territoriale Southern Star, nella zona di libero commercio di Kaohsiung. Per realizzare una configurazione ottimale del sistema di gestione automatizzata del monitoraggio e del controllo, la società ha consolidato dozzine di processi di trattamento acque in una stazione master e quattro sottostazioni (sala controllo centrale, stazione di pompaggio e camera di filtrazione, stazione di trattamento biologico, stazione di miscelazione ed effluenti rapida/lenta, stazione di controllo chimico e trattamento fanghi).
Data la complessità del sistema, Easy Control Technology cercava una soluzione integrata con costi accessibili per velocizzare i tempi di sviluppo del progetto e contenere gli sforzi. Per quanto riguarda il software, questo avrebbe dovuto offrire funzionalità scalabili per la gestione centralizzata con caratteristiche di ridondanza, per eseguire il controllo di supervisione a distanza e l’acquisizione di dati in loco senza perdita di dati, oltre a supportare interfacce aperte e protocollo Modbus per accedere facilmente ai dati e integrare svariati dispositivi, nonché disporre di un’ampia gamma di librerie grafiche per visualizzare i dati con animazioni in tempo reale. Per quanto riguarda le specifiche hardware, uno dei prerequisiti era il supporto del linguaggio ST (Testo Strutturato), perché l’azienda è abituata a utilizzare questo linguaggio di programmazione. Funzioni di backup e meccanismi di ripristino veloci erano altrettanto necessari per aumentare l’affidabilità del sistema.
Un sistema completo
Per questo progetto dell’impianto di trattamento delle acque reflue, Advantech ha fornito una soluzione completa che unisce WebAccess 8.1 con i prodotti delle serie APAX-5000 ed EKI. Il controllore con sistema operativo RISC APAX-5620 è stato equipaggiato con svariati moduli per l’acquisizione e la trasmissione di segnali digitali/analogici dalle quattro sottostazioni al centro di controllo tramite uno switch Ethernet industriale EKI-7659C. I dati raccolti vengono quindi visualizzati con WebAccess, realizzando in tal modo una gestione centralizzata remota del monitoraggio e del controllo. WebAccess può essere integrato anche con videocamere o sistemi TV a circuito chiuso utilizzando uno switch PoE EKI-9312P Gigabit per la supervisione diretta delle apparecchiature e degli impianti.
La piattaforma WebAccess di Advantech offre funzionalità superiori ai sistemi SCADA tradizionali e numerosi vantaggi. WebAccess facilita la gestione centralizzata di tutti i nodi SCADA, che funzionano in modo indipendente, mettendo a disposizione nodi e porte di comunicazione ridondanti per garantire che eventuali guasti non interrompano le attività del sistema. Supportando diverse interfacce aperte, numerosi driver di dispositivi (tramite il protocollo Modbus) e la connettività dati in tempo reale, WebAccess offre maggiori possibilità di integrazione grazie alle quali i programmatori possono gestire facilmente lo scambio di dati o l’accesso alla piattaforma.
Inoltre, la disponibilità di numerose funzioni di grafica predefinita e personalizzabile consente ai progettisti di creare agevolmente interfacce utente e animazioni dinamiche. Ma, soprattutto, WebAccess è una piattaforma interamente Web-based con un’infrastruttura cloud privata che consente di effettuare la configurazione e l’amministrazione del sistema attraverso un normale browser, oltre a supportare l’accesso ai dati in tempo reale in qualsiasi momento e da qualsiasi luogo, da qualsiasi computer o dispositivo mobile. In ottica di espansione futura, WebAccess consente rapidi aggiornamenti e massima versatilità di integrazione.
Per quanto riguarda l’hardware, APAX-5620 è un controllore RISC con processore Intel® Marvell® XScale® PXA270 e funzioni di backup/ridondanza. L’ambiente di programmazione di APAX-5620 supporta tutti i linguaggi di programmazione IEC 61131-3 (incluso ST). Un fattore chiave per il sistema di controllo e monitoraggio è il tempo massimo di risposta del modulo e degli I/O di APAX-5620, pari a 1 ms, che garantisce la gestione efficiente di misurazioni ed eventi locali. Dotato di potenti funzionalità di comunicazione integrate, APAX-5620 può essere impiegato per comunicare facilmente con molteplici nodi SCADA di WebAccess. Inoltre, installando due moduli APAX-5620, si può abilitare la funzione di backup/ridondanza per aumentare la disponibilità del sistema.
Infine, sfruttando il protocollo di rete ridondante X-Ring e il ripristino ad altissima velocità (meno di 10 ms), EKI-7659C garantisce comunicazioni di rete più affidabili che assicurano la trasmissione tempestiva e puntuale dei dati.
L’importanza di un’architettura aperta
Con l’ingresso nell’era dell’Internet of Things (IoT), il trattamento di acque chiare e reflue non solo avrà bisogno di automatizzare il monitoraggio e il controllo, ma dovrà anche predisporre adeguate funzioni per i servizi in cloud. Il software WebAccess di Advantech, interamente basato su browser, supera i software SCADA generici in termini di integrazione verticale e orizzontale. La sua ricca dotazione di funzionalità e strumenti con architettura aperta non solo soddisfa i requisiti dei sistemi esistenti, ma tiene conto anche di future espansioni. Grazie a questa piattaforma evoluta, gli integratori di sistemi possono aumentare l’efficienza dello sviluppo di progetti e della manutenzione post-vendita. Inoltre, la soluzione totale di Advantech per questo progetto prevede uno schema di ridondanza completo. Sia il software sia l’hardware, ad esempio nodi, porte COM, controllore e switch di rete, offrono configurazioni di backup che contribuiscono a un esercizio estremamente stabile e affidabile. Grazie a questi risultati eccellenti, Easy Control Technology può utilizzare la soluzione WebAccess in maniera diffusa nella gestione delle risorse idriche.
