Automatyzacja

Kompleksowa automatyzacja produkcji wody na przykładzie MPWiK w Lesznie

Wyzwania

MPWiK w Lesznie realizuje projekt automatyzacji wszystkich swoich obiektów. Pod względem finansowym, głównym celem inwestycji jest zmniejszenie kosztów awarii. Prace realizowane są z myślą o stworzeniu centralnego systemu zarządzania wszystkimi obiektami MPWiK. Modernizacja systemów sterowania urządzeniami w poszczególnych obiektach ma zapewnić lepszą kontrolę nad procesami w nich prowadzonymi – włączając w to bieżącą kontrolę parametrów – a także pozwala na udostępnianie wiarygodnych i czytelnych danych o przebiegu procesów.

Docelowy – centralny – system sterowania wszystkimi placówkami nie tylko umożliwi bieżący wgląd w przebieg procesów i szybszą reakcję na awarie, ale także będzie w sposób ciągły i niezawodny archiwizował dane. Dostarczy to rzetelnych informacji, ułatwiających podejmowanie decyzji zmierzających do podnoszenia efektywności przedsiębiorstwa, poszukiwania oszczędności i rozwoju Spółki.

Modernizacja SUW Zaborowo

Pierwszym zmodernizowanym obiektem stała się Stacja Uzdatniania Wody Zaborowo. W ramach modernizacji ujęcia SUW Zaborowo nie tylko zautomatyzowano wszystkie przebiegające tam procesy, ale także stworzono fundament centralnego systemu informatycznego, na którym będzie się opierać dalsza automatyzacja Spółki. W pełni zautomatyzowany system sterowania procesami w SUW Zaborowo obejmuje: pobór wody z sześciu studni głębinowych, kolejne stopnie uzdatniania i procesy filtracji wody, pomiary analityczne i procesowe oraz pompownię sieciową tłoczącą wodę do miasta.

„Wprowadziliśmy innowacyjny proces uzdatniania wody, podyktowany składem wody surowej w złożu. Usuwamy z niej jon amonowy, mangan i żelazo. Proces technologiczny pozwala na pełną kontrolę wszystkich parametrów wody uzdatnionej”

– mówi August Krzywosądzki, Kierownik Działu Produkcji MPWiK w Lesznie.

Proces obejmuje napowietrzanie zmieszanej wody surowej na dwóch kolumnowych kaskadach, przetrzymanie w zbiorniku reakcji, a następnie skierowanie do filtrów zamkniętych, pośpiesznych, gdzie w pierwszej fazie redukowane jest żelazo, a następnie mangan.

Jednostką centralną systemu jest kontroler GE Automation&Controls serii PACSystems RX3i. Dołączono do niego urządzenia marki Astraada: moduły komunikacji przemysłowej, falowniki, switche oraz układy wejść i wyjść oddalonych (zarówno Astraada Jet I/O, jak i GE RX3i I/O) oraz panel operatorski marki Astraada, które obsługują poszczególne obszary technologiczne stacji. Centralny system wizualizacji i sterowania typu SCADA oparto  na Platformie Systemowej Wonderware pracującej na systemach wirtualnych. Algorytmy sterowania dobrano pod kątem poprawy efektywności i energooszczędności procesu, a wielopoziomowy system zabezpieczeń zapewnia cyberbezpieczeństwo.

„Najciekawszym elementem realizacji było znalezienie systemu, który zintegrowałby wszystkie obiekty pracujące w sieci wodociągowo-kanalizacyjnej i zarządzanie nimi z jednego miejsca w celu optymalizacji pracy wszystkich obiektów”

– wspomina Grzegorz Kaczmarek, koordynator branży wod-kan w ASTOR, który pełnił również funkcję kierownika projektu automatyzacji SUW Zaborowo po stronie dostawcy technologii.

W trakcie projektu modernizacji stacji, największym zrealizowanym zagadnieniem było przeszkolenie pracowników, w tym kadry zarządzającej, w efektywnym przedstawianiu wytycznych generalnemu wykonawcy i podwykonawcom oraz efektywnej pomocy im na etapie realizacji. Dość problematycznym punktem było wyłączenie całej stacji na kilka dni w okresie letnim. By zminimalizować uciążliwość, wyłączenie zostało zaplanowane na okres, gdy zużycie wody w mieście nie jest największe, tzn. gdy nie było upałów.

Po modernizacji stacja Zaborowo stała się obiektem w pełni bezobsługowym. Nadzór nad nią prowadzony jest zdalnie, z obiektu w Przybyszewie–Strzyżewicach, odległego o 5 kilometrów. Routery umożliwiające zdalne sterowanie znajdują się na najwyższym punkcie w okolicy, czyli na jednym z reflektorów oświetlających leszczyński stadion żużlowy. Część  kadry dawniej obsługującej stację Zaborowo przeniesiono do innych obiektów Spółki, a kilku pracowników przeszło na emeryturę.

Korzyści

Nowy system automatyki zapewnia szereg korzyści dla osób ze wszystkich szczebli obsługi i zarządzania obiektami MPWiK w Lesznie. Technolodzy i operatorzy otrzymują rzeczywiste i wiarygodne dane dotyczące obiektu.

„Wdrożenie systemu automatyki, zintegrowanego z domeną firmową w postaci Platformy Systemowej Wonderware, stworzyło spójny i jednorodny prze- mysłowy system informatyczny,  rejestrujący dane pomiarowe pochodzące z rozproszonych obiektów Spółki oraz pozwalający na zdalną kontrolę i nadzór nad obiektami”

– podkreśla Mirosław Nowak, Specjalista ds. elektrotechnicznych i automatyki w MPWiK w Lesznie.

Działy techniczne mają możliwość rozwoju systemu własnymi siłami oraz objęcia nim kolejnych obiektów. Mocne wsparcie techniczne oraz oferta szkoleniowa ASTOR pozwala na ciągłe poszerzanie ich wiedzy na temat nowoczesnych rozwiązań. Kadra zarządzająca natomiast otrzymała nowoczesny, prestiżowy obiekt, zapewniający stałe dostawy wody dla miasta, nawet w razie awarii innej stacji, co umacnia wiarygodność firmy w oczach mieszkańców. „Główną korzyścią jest poprawa dystrybucji wody w sieci miejskiej, co skutkuje wzrostem zadowolenia naszych klientów” – podsumowuje Kierownik Działu Produkcji, August Krzywosądzki.

Automatyczne monitorowanie procesów dostarcza także dane, które pozwalają na wprowadzanie oszczędności, szczególnie w zakresie zużycia mediów energetycznych. Po jakimś czasie obserwacji,  jak media energetyczne wpływają na procesy, MPWiK w Lesznie będzie w stanie podjąć bardziej świadome decyzje o inwestycjach w instalacje, które służą przedsiębiorstwu do produkcji energii elektrycznej i cieplnej na własne potrzeby i redukcji poboru energii z zewnątrz. Automatyzacja dostarczy pełnej wiedzy potrzebnej do podjęcia tego typu decyzji.

Wykorzystane produkty i rozwiązania

Projekt modernizacji Stacji w Zaborowie objął również staranną renowację ponad stuletniego kompleksu zabudowań. Zabudowania mają wartość historyczną, zatem część środków na rewitalizację i modernizację pozyskano w ramach europejskiej inicjatywy JESSICA, przeznaczonej na trwałe inwestycje w obszarach miejskich. Dzięki osobistemu zaangażowaniu pracowników MPWiK, do niedawna zaniedbany obiekt stał się ozdobą miasta. Uwagę przykuwa estetyka, a także pieczołowitość, z jaką zachowano detale architektoniczne i konstrukcyjne ponad stuletniego budynku. „To była nasza pasja i oczko w głowie” – z dumą wyznaje August Krzywosądzki.

Dzięki niestandardowemu podejściu do pozyskiwania funduszy, obok stacji, na miejscu historycznej drewnianej rotundy, powstała imponująca salka edukacyjna. W ramach bezpłatnych zajęć dydaktycznych służy ona najmłodszym pokoleniom leszczynian, do poznawania procesów uzdatniania wody.

Partnerstwo w rozwoju

„ASTOR  zapewnił nam pomoc merytoryczną w opracowaniu koncepcji automatyzacji  Spółki. Następnie firma prowadziła nadzór nad realizacją projektu”

– wspomina Specjalista ds. elektrotechnicznych i automatyki w MPWiK w Lesznie, Mirosław Nowak.

Wybierając dostawcę rozwiązań do automatyzacji SUW Zaborowo, brano pod uwagę trzy firmy. Kryteriami wyboru rozwiązania technicznego były funkcjonalność, niezawodność i otwartość systemów, pozwalająca na ich dalszą rozbudowę. Poza spełnieniem kryteriów technicznych, firma  ASTOR zaoferowała wartość dodaną, w postaci kompleksowej oferty, a także wsparcia technicznego, serwisu i szkoleń.

„Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w branży wodno-kanalizacyjnej możemy zaproponować systemy wspomagające zarządzanie produkcją i optymalizacją procesu uzdatniania wody, co wpływa znacząco na obniżenie kosztów produkcji”

– zapewnia Grzegorz Kaczmarek, przedstawiciel ASTOR.

Rozwiązania wdrożone w MPWiK w Lesznie sprawdzają się w praktyce, dlatego w najbliższej przyszłości planowana jest modernizacja kolejnych obiektów Spółki.