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Dienstag, 31. Juli 2012

Zur Sicherstellung der Stabilität und Zuverlässigkeit bei der Abwasseraufbereitung entscheidet sich ICTech für InduSoft

Nach Problemen mit unzuverlässiger Ausrüstung und einer unflexiblen SCADA-Lösung, entscheidet sich ICTech für InduSoft Web Studio als ideales Upgrade für die Abwasseraufbereitungsanlage des TSSD.

 

Figure 1: An aerial overview of TSSD shows the scope of the project.
  • Innovative Control Technologies (ICTech) arbeitet als Systemintegrator für Timpanogos Special Service District (TSSD). Die Abwasseraufbereitungsanlage des TSSD bereitet ca. 20 Mio. Gallonen Abwasser pro Tag auf.

  • Die InduSoft Web Studio Lösung sammelt und präsentiert Daten von über 20 entfernten Standorten und benötigt dafür nur wenig Platz auf Windows-Embedded-Geräten.

  • Die InduSoft Web Studio Lösung ist zuverlässig und hat die Ausfallzeiten des TSSD deutlich verringert.
Abb. 1: Eine Luftbildübersicht von TSSD zeigt den Umfang des Projekts.


Die Aufbereitung von Wasser und Abwasser ist von höchster Bedeutung für eine Gemeinde und die Wasserwerke spielen in einer hochwertigen städtischen Infrastruktur eine wesentliche Rolle. Die Systemintegratoren auf dem Wasser-/Abwasseraufbereitungsmarkt stehen unter großem Druck, da sie zuverlässige und kostene ziente Lösungen für die Wasseraufbereitung liefern müssen.

Dies galt auch für Innovative Control Technologies (ICTech), die als Systemintegrator für Timpanogos Special Service District (TSSD) arbeitet. TSSD betreibt eine Abwasseraufbereitungsanlage, die ca. 20 Mio. Gallonen Abwasser pro Tag aufbereitet.

TSSD hatte mit einer unzuverlässigen SCADA-Lösung für die Abwasseraufbereitung zu kämpfen. Daraufhin beauftragte TSSD ICTech mit der Suche nach einer besseren Lösung und deren Umsetzung.

Hintergrund

Die Innovative Control Technologies hat ihren Sitz in Bluffdale, Utah, und hat sich auf die Entwicklung von SCADA-Komplettlösungen sowie Upgrades und Anpassungen an bestehende SCADA-Systeme spezialisiert. Ihre Fähigkeit, bestehende SCADALösungen zu verbessern, überzeugte die Verantwortlichen für die Wasseraufbereitungsanlage des Timpanogo Special Service District, sich ihrer Hilfe für die Anpassung oder Ersetzung ihrer aktuellen, unzufriedenstellenden Lösung für ihre Abwasseraufbereitungsanlage zu versichern.

Das Kontrollsystem der Anlage misst die Flussmengen von über 20 entfernt gelegenen Standorten und seine Pumpe sorgt für die erforderlichen Mengen an Abwasser, damit der Fluss durch die Schwerkraft zur Aufbereitung in die Anlage gespült wird. Das Kontrollsystem misst diesen Fluss an den verschiedenen Standorten, gibt diese Informationen an das Hauptsystem weiter und erstellt dann Trends und Berichte mit diesen Daten. Anhand dieser Berichte können die Bediener Anpassungen am System vornehmen.


Figure 2: Screens for individual remote locations monitor both current flow volume and historical flow, along with maximum allowable flow and averages.

Abb. 2: Monitore für einzelne, entfernt gelegene Standorte kontrollieren sowohl die aktuelle also auch die vergangene Flussmenge, zulässige Höchst-flussmengen und Durchschnittswerte.


Die Herausforderung

Das größte Problem mit der bestehenden SCADALösung in der Anlage des TSSD war die mangelnde Zuverlässigkeit. Die zur Kontrolle des Wasseraufbereitungsverfahrens verwendete Lösung  fiel häufig aufgrund von Funkproblemen aus, was zu Problemen in der gesamten Anlage und auch bei den von der Anlage versorgten Kunden führte. Mehrere Stunden pro Woche gingen aufgrund von Ausfallzeiten verloren und durch die beschränkten Kapazitäten des bestehenden SCADA-Systems wurde der Prozess noch erschwert. Schlüsselfunktionen, insbesondere bei der Erstellung von Trends und Berichten, fehlten bei dieser Lösung. Die Entscheidung, nach einer besseren Lösung für die Kontrolle der Abwasseraufbereitungsanlage zu suchen und diese umzusetzen war schnell gefällt, viel schwieriger war es, ein zuverlässiges, kosteneffizientes und vielseitiges SCADA-Paket zu finden. Die wichtigsten Punkte für die Bediener der Anlage des TSSD waren Zuverlässigkeit und Stabilität, aber es mussten auch andere Anforderungen erfüllt werden bevor das Projekt weitergeführt werden konnte. Die neue Lösung musste klein genug sein, um auf einem Windows XP Embedded System zu laufen ohne jedoch dafür wichtige Funktionen wie die Erstellung von Trends und Berichten opfern zu müssen. Darüber hinaus musste die Software unter Verwendung des Modbus Protokolls zur Fernkommunikation über Funk mit vielen Standorten in der Lage sein. Außerdem sollte die Software noch kostengünstig sein und mehr Funktionen zu geringeren Kosten als die gegenwärtige Lösung bieten. Nur so kam eine Umrüstung in Frage.

Figure 3: InduSoft Web Studio has a small footprint that can be easily deployed to Windows Embedded devices such as touch-screen HMI panels.
Abb. 3: InduSoft Web Studio braucht nicht viel Platz und kann leicht an Windows-Embedded-Geräte wie HMIElemente mit Touchscreen angepasst werden.

Die Lösung

Die ICTech hatte Erfahrung mit InduSoft Web Studio und wusste, dass die Anwendung stabil genug war, um mit den vielen Daten von den entfernten Standorten fertig zu werden. InduSoft Web Studio hat auch sehr leistungsstarke Funktionen für die Erstellung von Trends und Berichten und läuft dennoch mit geringem Raumbedarf reibungslos auf Embedded Systems. Durch diese Eigenschaften war diese Lösung der perfekte Kandidat für die Erweiterung des Kontrollsystem der Abwasseraufbereitungsanlage. ICTech entwickelte unter Verwendung von InduSoft Web Studio eine Lösung und setzte diese zeitnah um. Dadurch wurde mit einer stabilen Software-Lösung, die problemlos mit den entfernt gelegenen Standorten der Anlage kommuniziert, sowohl das Problem der unzuverlässigen Kontrolle als auch das der unvollständigen Datenerhebung gelöst.

Die InduSoft Web Studio Lösung verwendet einen Computer als Hauptsteuerungscomputer. An diesem Terminal werden die Informationen von den entfernt gelegenen Standorten angezeigt. Derselbe Computer macht Aufzeichnungen und zeigt den Bedienern die Trends und Berichte der Flussmengen an. Die Anwendung der Abwasseraufbereitungsanlage verbindet sich per Modbus oder Ethernet mit den SCADAPack PLCs und kommuniziert so mit den entfernt gelegenen Standorten.

Die von der ICTech entwickelte und umgesetzte InduSoft Web Studio Anwendung wurde rasch und reibungslos installiert. Robert Simons, Regelungstechniker der IC-Tech sagt: „Die Software kontrolliert die Daten der entfernt gelegenen Standorte und erstellt Trends und Berichte. Sie funktioniert sehr gut und oft besser als andere, viel teurere Software.“

Das Ergebnis

Der Wechsel zu InduSoft Web Studio war für den TSSD von Vorteil. Die Wasseraufbereitungsanlage verfügt nun über ein äußerst zuverlässiges System. Dadurch wurden die Ausfallzeiten wesentlich reduziert und die Kunden im Bezirk können besser bedient werden. Probleme mit dem Funk wurden gelöst und so kann der TSSD von den Vorteilen der zusätzlichen Möglichkeiten von InduSoft Web Studio profitieren. Durch die erhöhte Anschlussfähigkeit ist es nicht mehr so häufig nötig, dass Bediener zu den einzelnen Standorten fahren um Reparaturen oder Wartungsarbeiten durchzuführen.

Für die ICTech waren die Vorteile ebenfalls beträchtlich. Nachdem sie für dieses Projekt InduSoft Web Studio verwendet hat, hat sie neue Anwendungen mit InduSoft Web Studio untersucht und entwickelt. Sie plant, diese SCADA-Plattform in einigen künftigen Projekten zu verwenden.

Figure 4: The main facility houses information collected from over twenty remote sites. Abb. 4: Die Hauptanlage beinhaltet die von über 20 entfernt gelegenen Standorten gesammelten Informationen.