IAS modernizza tutta la propria infrastruttura di pompaggio con una soluzione avanzata di controllo e visualizzazione integrati

Il contesto

Nella città austriaca di Villach è localizzato uno dei maggiori impianti di trattamento delle acque reflue del paese e fornisce acqua depurata a 200.000 abitanti. Recentemente, IAS, azienda con sede a Vienna, ha modernizzato l’impianto dotandolo di sistemi di controllo e visualizzazione forniti da Rockwell Automation, basati su una infrastruttura di rete a tre livelli.

Albert Steinwender si guadagna da vivere grazie al trattamento delle materie di scarto, la sua azienda infatti, IAS (Internationale Automationssysteme) è specializzata nella progettazione e realizzazione di quadri elettrici e di automazione per impianti di trattamento di acque reflue, impianti di produzione di acqua potabile e per impianti di trattamento rifiuti solidi. “Forniamo tutto il necessario, dalla corretta selezione dei componenti di misura e controllo fino a sistemi di automazione completi”, dice Steinwender. IAS GmbH e Rockwell Automation collaborano strettamente da molti anni e questo grande progetto per la città austriaca di Villach ha evidenziato una perfetta sinergia. L’incarico prevedeva la modernizzazione completa dell’impianto comunale di trattamento delle acque reflue dal punto di vista dell’automazione e, nel contempo, la connessione attraverso telecontrollo di 35 stazioni di pompaggio locali.

 

La sfida

Una delle sfide del progetto consisteva nel portare a compimento la modernizzazione dell’impianto senza mai interromperne l’attività e rispettando termini di consegna molto stringenti. Parallelamente alla modernizzazione dell’impianto di trattamento delle acque reflue, la città di Villach stava infatti  implementando un sistema di fornitura di riscaldamento locale. Una parte significativa del riscaldamento erogato da questo sistema doveva provenire da una centrale termoelettrica alimentata a gas. Il gas sarebbe stato prodotto dalla lavorazione degli scarti melmosi provenienti dall’impianto di trattamento delle acque reflue, oggetto della modernizzazione.

“Molti pensano che in un impianto di trattamento delle acque reflue entri acqua sporca e, come per magia, ne esca acqua pulita ”, dice sorridendo Steinwender. Ma per avere la certezza che questo processo si svolga correttamente sono necessarie tecnologie avanzate “Un impianto per acque reflue deve essere in grado di reagire alle diverse situazioni garantendo costantemente non solo l’erogazione dell’acqua ma anche il suo elevato livello di qualità”, aggiunge. Non c’è spazio per errori, perché la rigorosa normativa sull’acqua non consente tempi di fermo. “Sono davvero pochi i processi industriali che richiedono un controllo online così attento e approfondito”, osserva Steinwender.

 

La soluzione

IAS ha fatto partire il progetto Villach dall’aggiornamento delle oltre 30 stazioni di pompaggio e sollevamento, per portarle tutte a uno standard conforme di automazione. Queste stazioni pompano gli scarichi dall’area circostante  all’impianto di trattamento delle acque reflue. 

Ogni stazione è stata dotata di un display PanelView™ Plus 400 Allen-Bradley®, che mostra le condizioni di funzionamento tramite un’immagine grafica completa e di facile lettura, oltre che in formato testo. Grazie alla comunicazione wireless fornita tramite radio e modem GSM queste stesse informazioni possono essere visualizzate dal centro di controllo. Le stazioni collegate via radio effettuano un check delle condizioni operative ogni venti secondi.  Le stazioni collegate tramite connessione GSM vengono monitorate due volte al giorno dal centro di controllo e le informazioni sui guasti, che vengono inviate inviano ogni 15 minuti, diventano oggetto dell’analisi sull’andamento quotidiano .

Il tecnici IAS hanno inoltre provveduto a sostituire i vecchi avviatori stella-triangolo dei sistemi di pompaggio con soft starter Allen-Bradley. Ciò ha contribuito a ridurre al minimo lo stress meccanico delle pompe durante la fase di avviamento e quindi a prolungarne la durata, con conseguente riduzione nel lungo termine dei costi operativi. Ogni stazione di pompaggio è stata dotata di un controllore MicroLogix™ 1400 Allen-Bradley e di tutta la componentistica elettromeccanica Allen-Bradley per il funzionamento in manuale. 

 

Una struttura di rete completa

In seguito il team IAS si è occupato del controllo di processo. I vecchi controllori PLC5 sono stati mantenuti nel sistema a livello di I/O, ma con una funzione di interfaccia verso i nuovi dispositivi ControlLogix® Allen-Bradley, che gestiscono i processi di controllo effettivo.

“Un aspetto positivo di del ControlLogix è che possiamo utilizzare le macro (blocchi funzionali) scritte da noi”, dice Steinwender. In questo modo si riduce il tempo necessario per lo sviluppo dell’ applicazione e il collaudo.

La visualizzazione del processo è gestita dal software FactoryTalk View® SE di Rockwell Automation. Ci sono 12 console operatore installate nell’impianto stesso, cinque delle quali costituite da un PC di tipo industriale e un pannello touchscreen. Le restanti connessioni al sistema di controllo di processo sono realizzate tramite PC di tipo ufficio forniti dal reparto informatico interno. Ciò facilita il lavoro sul sito che copre un’area di sei ettari. Ci sono anche due stazioni mobili che consentono al personale reperibile di monitorare l’impianto da remoto. La nuova rete è costruita su tre livelli. Il primo livello, di controllo, interconnette tutti i sistemi ControlLogix tramite un anello in fibra ottica che termina in due server identici, che assicurano ridondanza in caso di guasto di uno dei due. Il secondo livello collega tutte le console operatore e le stazioni di osservazione. Il terzo livello, trasmette i dati operativi e le varie analisi al server dati SQL della città di Villach. Da qui, grazie a un software appositamente studiato, i dati e i report sugli andamenti possono essere richiamati, in qualsiasi momento, sulle postazioni PC presso l’impianto di trattamento delle acque 

Ci sono anche parti dell’impianto, come gli strumenti di misura della qualità e l’alimentazione elettrica indipendente, che sono collegati al sistema tramite scheda Profibus DP. I sistemi di servizio degli edifici sono integrati tramite moduli Point I/O™ ed EtherNet/IP.

 

I risultati

Nonostante la complessità, il nuovo sistema è stato messo in servizio con successo dopo soli 18 mesi dall’avvio del progetto. La facilità di programmazione che caratterizza i componenti Allen-Bradley ha di certo aiutato a velocizzare il tutto. La funzione di diagnostica remota implementata da IAS è diventata standard per i controllori ControlLogix. 

Tramite una rete VPN (Virtual Private Network), i tecnici IAS possono accedere al sistema di controllo da ogni parte del mondo. L’accesso è protetto tramite un firewall del reparto informatico interno. Questa funzionalità consente di garantire supporto agli operatori sul posto e in caso di errore ad individuarne prontamente l’origine. La modularità dei prodotti Rockwell Automation consentirà inoltre all’azienda di apportare futuri ampliamenti e modifiche all’impianto senza alcuna difficoltà.

Per ulteriori informazioni, inviate un’e-mail all’indirizzo: info_at@ra.rockwell.com con oggetto: IAS

 

La soluzione

Un sistema integrato di controllo e visualizzazione di Rockwell Automation che comprende:

•Allen-Bradley MicroLogix

•Allen-Bradley CompactLogix

•Allen-Bradley ControlLogix

•Allen-Bradley soft starters

•FactoryTalk View SE

•Allen-Bradley PanelView Plus 400 displays

•Una nuova rete con architettura a tre livelli 

Risultati

•Progetto portato a termine in soli 18 mesi senza mai interrompere l’attività dell’impianto

•Rapidità di implementazione grazie alla maggiore facilità di programmazione dei componenti Allen- Bradley 

•Manutenzione del sistema facilitata grazie all’’ accesso remoto protetto di IAS tramite VPN 

•Tecnologie di controllo standardizzato presso tutte le stazioni di pompaggio e sollevamento

•Facilità di estensione futura del sistema grazie alla scalabilità dei controllori 

•Prolungamento della durata delle pompe e riduzione nel tempo dei costi operativi grazie a soft starters che limitano la deformazione delle pompe all’avviamento

•  Accesso efficace al sistema di controllo da molteplici postazioni entro i 6 ettari grazie a 12 console operatore