Wilo-TP Control

Baureihenbeschreibung

Ihre Vorteile

• Innovative Steuerung individuell konfiguriert auf jede Kläranlage – schematische Visualisierung für den perfekten Überblick

• Erleichterung im Arbeitsalltag und mehr Komfort für Anlagenbetreiber

• Permanente Überwachung der Abwassercharakteristik und der Behandlungsschritte – tägliche Protokollierung der Ereignisse und dauerhafte Steuerung der Prozessdaten

• Erhöhung der Betriebssicherheit durch frühzeitige Erkennung interner und externer Einflussfaktoren

• Einfache und übersichtliche Darstellung aller prozessrelevanten Daten

• Tägliche Protokollierung der Ereignisse und Sicherung der Prozessdaten für eine lange Zeit

• Automatische Anpassung der Betriebszustände der Maschinentechnik bei Zulaufschwankungen und dadurch optimal aufeinander abgestimmte Maschinentechnik

• Vermeidung von Spitzen und Regelung der Lastunterschiede ohne manuelle Eingriffe

• Ständige Überwachung und schnelle Lokalisierung von Störungen

• Proportionaler Energieeinsatz zur Erzielung des optimalen Reinigungsergebnisses und bester Schlammeigenschaften

• Möglichkeit der Datenspiegelung in eine Cloud

• Sichere Datenübertragung und Fernüberwachung über Ethernet oder Profinet, andere Bussysteme optional auf Anfrage

Automatisch mehr Sicherheit und Effizienz bei der biologischen Abwasserbehandlung.

Beim alltäglichen Anlagenbetrieb ist nicht jeder Tag wie der andere. Schwankungen im Zulauf entstehen saisonal, durch industrielle Zu- und Abschaltungen und durch besondere Ereignisse wie Störfälle. Diese Schwankungen sind eine Herausforderung für jeden Betreiber einer Kläranlage. Mit der neuen Kläranlagensteuerung Wilo-TP Control erhalten die Anlagenbetreiber eine zuverlässige regelbasierende Logiksteuerung, die den Arbeitsalltag erleichtert.

Bauart

Vollumfängliche und automatisierte Kläranlagensteuerung

Einsatz

Die neue Kläranlagensteuerung Wilo-TP Control überwacht und regelt fast alle verfahrensrelevanten Vorgänge in kommunalen und industriellen Kläranlagen. Dadurch vereint diese regelbasierende Steuerung die wichtigsten Aspekte einer Kläranlage in einer Anwendung: Prozessautomatisierung und -visualisierung, Prozesssicherheit und Prozessdokumentation. Somit erhalten Anlagenbetreiber eine zuverlässige, regelbasierende Anlagensteuerung, die den Arbeitsalltag erleichtert.

Ausstattung/Funktion

Je nach gewählter Prozesstechnik wird die Steuerung individuell auf jeden Anwendungsfall konfiguriert und eingestellt. Als Ausgangsbasis wird die Charakteristik des Abwassers hinsichtlich der Parameter Sauerstoff, Redoxpotenzial, Temperatur, pH-Wert, Leitfähigkeit und ggf. Trübung mittels Sensoren an die Steuerung übermittelt und mit den vorab parametrierten Daten abgeglichen. Bei Abweichungen greift das System automatisch ein, sodass die unterschiedlichen Behandlungsstufen in der biologischen Abwasserbehandlung wie Nitrifikation und Denitrifikation, Beschickungsvorgänge, Rücklaufschlammförderung, Dekantiervorgänge, Überschussschlammentnahme sowie die Zugabe von Fällmitteln und Hilfsstoffen optimal aufeinander abgestimmt sind.

Die Kläranlagensteuerung Wilo-TP Control regelt das komplexe Zusammenwirken biologischer, chemischer, hydraulischer sowie maschinen- und regeltechnischer Komponenten stets für optimale Prozesszustände. Das gewährleistet einen bestmöglichen Anlagenbetrieb und erleichtert zudem den Arbeitsalltag auf der Kläranlage.

Die innovative Kläranlagensteuerung wird von den Wilo-Experten inklusive aller Soft- und Hardwarekomponenten komplett geliefert und installiert. Inbetriebnahme, Funktionstest und Anlagenoptimierung runden das Wilo-Leistungsspektrum ab. Des Weiteren kann die Steuerung auch in bestehende Prozessleitsysteme eingebunden werden.

Lieferumfang

  • Schaltschrank aus Edelstahl mit Hauptschalter, Absicherung, Comfort Touch Panel und Linux-Server mit Linux Mint Debian 2.0
  • Software mit grafischer Benutzeroberfläche
  • Einmessung und Optimierung der Kläranlage

Messgeräte und Sensoren gehören nicht zum Lieferumfang von TP Control

Beschreibung/Konstruktion

Das Wilo-TP Control ist ein kompaktes SCADA-System zur Steuerung von Kläranlagen unterschiedlichster Größen und Verfahren. Es verbindet eine hohe Daten- und Prozesssicherheit mit dem Komfort der Anlagenautomatisierung und einem maximalen Überblick über die Anlagenzustandsdaten. Das System besteht aus den folgenden Komponenten:

  • Steuerung und Visualisierung
  • Touch Panel oder PC-Client zu Bedienung
  • SPS-Steuerung
  • Datenbank

Steuerung und Visualisierung

Die regelbasierende Steuerung kann in allen Prozessschritten von Kläranlagen zur Anwendung kommen. Es regelt die verfahrensrelevanten Vorgänge wie z. B. Belüftungszyklen, Beschickung, Rücklaufschlammförderung, Überschussschlammentnahme, Fällmittel- und Hilfsstoffzugabe in Abhängigkeit der anlagen- und prozessspezifischen Parameter. In Kläranlagen mit SBR-Verfahren bestimmt das System alle Verfahrensschritte eines Zyklus und ist dabei in der Lage, flexibel auf den Prozesszustand der Anlage zu reagieren. Hierbei werden auch besondere Ereignisse wie Regen oder Überfrachtung berücksichtigt. Damit werden die Ablaufergebnisse überwacht und optimiert.

Des Weiteren kann das System zusätzliche Analogwerte als „Gleitende Mittelwerte“ oder „Prognosewerte“ berechnen. So können Prozesszustände als Analogwerte in die Steuerung einwirken. Alle Parameter werden aufgezeichnet und stehen zur prozessspezifischen Anlagensteuerung sowie für eine spätere Auswertung der Prozesszustände zur Verfügung. Die Speicherung erfolgt im 30 sec Intervall, kürzere Intervalle sind möglich. Die Analogwerte werden mit einer Genauigkeit von 15 Bit gespeichert. Einzelne Ereignisse können von der Speicherung ausgenommen oder in einem anderen Intervall abgespeichert werden. Durch die umfangreiche Speicherung können in unterschiedlicher Tiefe die Steuerungsvorgänge überwacht werden. Dadurch ist auch nachvollziehbar, warum ein Eingriff in die Steuerung zu Stande kam.

Das Systems ermöglicht außerdem die Berechnung von virtuellen Zustandsparametern. Somit können zeitlich begrenzte Ausfälle von Sensoren kompensiert werden. Über festgelegte Prioritäten errechnet das System einen Mittelweg zur Prozesssicherung. Des Weiteren lassen sich extrem große und flexible Regelspannen realisieren. Dies erlaubt eine Regelung für Lastunterschiede von bis zu 100.000 EW ohne manuelle Eingriffe.

Darüber hinaus ermöglicht das System einen energetisch-optimierten Betrieb der Kläranlage. Um Stromspitzen zu vermeiden und Ablaufwerte zu glätten, können beispielsweise mehrere Belebungsstufen oder SBR–Reaktoren, auch zeitlich begrenzt, asynchron betrieben werden.

Die Visualisierung erfolgt über eine systemeigene Oberfläche. Sie kombiniert eine Sicht der Vorgänge in einer zusammenhängenden Kurvendarstellung der Analogwerte mit den digitalen Ereignissen im Zeitablauf.

Das System ist ein regelbasierendes System, auf Basis einer Konfiguration. Es ist kein selbstständig lernendes System. Neue Regelalgorithmen müssen bei Bedarf konfiguriert werden.

Die Installation der Software erfolgt auf einem Linux-Server. Für eine möglichst hohe Prozesssicherheit besteht die Software aus mehreren kleinen Programmen, welche im Hintergrund arbeiten. Alle Programme müssen regelmäßig mit dem Master-Programm (Wächter) kommunizieren. Bleibt die Kommunikation eines Programmes aus, wird das Programm neu gestartet. Das Master-Programm muss wiederum mit einem Hardware-Watchdog kommunizieren. Bleibt diese Kommunikation aus, wird der Server neu gestartet. Für eine Optimierung der Eigensicherheit des Servers werden Prozessortemperatur und Lüfterdrehzahl des Servers in der Visualisierung mit dargestellt. Für kritische Bereiche können Gegenmaßnahmen oder Alarme vorgegeben werden.

Touch Panel oder PC-Client zur Bedienung

Um die Bedienung so benutzerfreundlich wie möglich zu gestalten, stehen zwei Möglichkeiten zur Wahl:

  • Im einfachsten Fall kommt als HMI ein Siemens TP1500 Comfort zum Einsatz. Das Panel ist mit dem WinCC TIA Portal ausgestattet. Die Programmierung erfolgt mit Step 7 TIA Portal. Damit vereinigt das Wilo-TP Control auf kleinsten Raum eine leistungsfähige Prozesssteuerung mit einer einfachen Bedienoberfläche.
  • Installation des WinCC oder WinCC Open Architecture auf einem Server mit zusätzlichen Client-Arbeitsplätzen für sehr umfangreiche Bedienoberflächen.

SPS-Steuerung

Die interne Steuerung erfolgt über eine Siemens SPS CPU 1513_1 PN mit Step 7 TIA Portal Programmierung. Alle angeschlossenen Komponenten (z. B. Sensorik, Rührwerke, Belüftung, Pumpen …) werden als dezentrale Peripherie mit ET200SP über Profinet verbunden. Zusätzlich können über andere Kommunikationsmodule weitere Feldbustypen (z. B. ProfiBus, ModBus …) angebunden werden. Somit wird der interne Aufbau kompakt gehalten. Als Verkabelung muss nur das Netzwerk herausgeführt werden.

Datenbank

Alle Betriebsdaten und Laborwerte werden in einer Datenbank geepichert. Hiermit lassen sich Daten aus der SPS, der Benutzeroberfläche sowie dem System verarbeiten. Zudem können Handeingaben in die Datenbank erfolgen, gespeichert und dem System übermittelt werden. Das Programm arbeitet im Hintergrund. Entsprechende Handeingaben und Berichte werden mit einem Editor unter Windows oder Linux durchgeführt.

Die Datenbank basiert auf der professionellen SQL-Datenbank „Firebird“, eine freie Multi-Plattform-Software, die auf vielen Systemen wie Windows, Linux oder Mac verwendet werden kann. Die Konfigurierung erfolgt über die SQL-Datenbank und wird entsprechend der gewünschte kundenspezifische Anwendung angepasst. Zudem kann die Datenbank alle Daten aus der SQL-Datenbank für die Berichtserstellung als Excel-Export zum Erstellen entsprechender Tages-, Wochen- oder Monatsberichte ausgeben.

Downloads

REACH Verordnung

Ausgabe 2018-10
Seitenformat 209.9 x 296.7 mm
Seitenanzahl 4

PDF (581 kB)

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