Preduzeće "Indas" realizovalo sistem nadzora i upravljanja u fabrici za preradu vode "Vodokanal" u St. Petersburgu

Komapanija "Vodokanal" St. Petersburg servisira područje St. Petersburga i okolnih prigradskih zona i snabdeva vodom blizu 5 miliona ljudi i oko 17 hiljada privrednih objekata. Dužina vodovodne mreže je oko 6.400 kilometara. Zbog sve veće potražnje za pijaćom vodom, "Vodokanal" je poslednjih godina pokrenuo investicije u povećanje kapaciteta prerade vode i smanjenje gubitaka pri distribuciji. Stručnjaci kompanije "Indas" ponudili su svoje rešenje...

U St. Petersburgu postoji 9 fabrika za preradu vode od kojih su najveće Južna, Severna i Centralna stanica.

Kapacitet prerade sirove vode na Južnoj stanici je oko 1,200,000 m3/d, sa mogućnošću smeštanja 122,000 m3 prerađene čiste vode u 9 nezavisnih rezervoara.

Početkom 2011, u cilju poboljšanja kvaliteta i povećanju kapaciteta, je završena izgradnja novog bloka K-6 kapaciteta 350,000 m3/dan.

Blok K-6 se sastoji iz sledećih tehnoloških celina:

Sistem uzimanja sirove vode iz reke
Preliminarna ozonizacija sa malim dozama ozona da se obezbedi površinska oksidacija i poboljšanje predstojeće koagulacije
Bistrenje: koagulacija, flokulacija, sedimentacija u laminarnim prečistačima, recirkulacija i odbacivanje mulja
Filtracija u gravitacionim filterima
Sistem pranja filtera vazduhom i vodom
Prečišćavanje i povrat prečišćene vode od pranja na linije bistrenja
Transport izdvojenog mulja
Tretman mulja
Smeštanje, priprema i doziranje hemikalija
Dezinfekcija vode hloraminom i UV zračenjem

U okviru projekta izgradnje novog postrojenja, "Indas" je imao zadatak da izradi kompletan sistem nadzora i upravljanja postrojenjem K-6, i to tako da se obezbedi tehnološka funkcionalnost sistema a sve prema važećim standardima u oblasti vodosnabdevanja i prerade vode koji važe u Ruskoj federaciji.

U cilju realizacije projekta i implementacije upravljačkih funkcija korišćena je sledeća SCADA konfiguracija:

Dva redundantna SCADA servera (iFIX 4.5) koji su zaduženi za prikupljanje svih real-time podataka u sistemu
Za potrebe vizuelizacije procesa putem sinoptičkih ekrana, grafika i trendova postoje 3 radne stanice za operatere i video-wall za efikasnije praćenje procesa prerade vode
U cilju analize , svi real-time podaci se arhiviraju u redundantnu procesnu bazu podataka (Proficy Historian)
Za potrebe pristupa nadzornom sistemu sa udaljenih lokacija i jednostavnom pregledu stanja u sistemu, instaliran je WEB server ( Proficy Portal ).

Sva upravljačka logika je realizovana na sledećoj hardverskoj konfiguraciji:

Redundantni Master PLC tipa Simatic S7-417H
49 Lokalnih kontrolera tipa Simatic S7-200 i S7-300 sa lokalnim panelima
Y linkovi za vezu redundantnog PLC-a sa lokalnim kontrolerima

U centru sistema se nalazi Master PLC tipa S7-417H. Koncepcija sistema je urađena tako da su na PLC kontrolerima u polju realizovani programi koji vode tehnološke procese a tehnološke parametre i način rada PLC kontroleri u polju dobijaju od Master PLC-a odnosno SCADA-e preko redundantnog profibus-a i redundantnog ethernet-a. Na taj način u slučaju gubitka komunikacije sa Master PLC-om, kontroleri u polju nastavljaju da rade normalno prema poslednjim parametrima koje su dobili od Master PLC-a.

Sistem nadzora i upravljanja je realizovan tako da se kompletan proces prerade od ulaska sirove vode preko linija bistrenja i filtracije do dezinfekcije i slanja čiste vode u prijemne rezervoare, obavlja potpuno automatski bez potrebe za intervencijom operatera. Operater samo prati rad sistema i preko detaljnog sistema izveštavanja koji je implementiran, analizira stanje u procesu i po potrebi menja procesne parametre.

Sam proces pranja filtera se obavlja potpuno automatski po tri kriterijuma (po isteku zadatog broja sati rada, prevelike mutnoća posle filtera i u slučaju da je dostignut zadati maksimalni nivo vode u filteru pri 100% otvorenosti ventila za čistu vodu) i realizovan je preko tzv. redova pranja u koji se smeštaju zahtevi za pranje od svakog pojedinačnog filtera i obrađuju po principu "First In – First Out" sa mogućnošću preskakanja reda u slučaju neispravnosti procesne opreme na filteru koji je došao na red za pranje.

Sistem takođe automatski prikuplja podatke o vremenima rada tehnološke opreme i pruža uvid službama održavanja o eventualnoj potrebi reparacije/zamene opreme ili menjanja sadržaja slojeva u filterima.

Preko sistema bilansiranja, korisnik ima detaljan uvid u količinu prerađenje vode, potrošenih hemikalija, doziranog ozona, prečišćene vode od pranja i obrađenog mulja u sistemu, i to detaljno po tehnološkim linijama odnosno tehnološkim celinama.

Sistem nadzora i upravljanja poseduje i sistem zaštite od havarijskih situacija koji deluje u skladu sa tehnološkim zahtevima u smislu eventualnog zaustavljanja pojedinih delova procesa, menjanja procesnih parametara ili kompletnog zaustavljanja pogona.

Putem implementirane sigurnosne politike, u svakom trenutku se može videti koji operater je preduzeo koju akciju u sistemu i na taj način je moguće u slučaju havarijskih situacija odrediti pojedinačnu odgovornost operatera.

Nakon puštanja sistema nadzora i upravljanja u rad, došlo se do očiglednih zaključaka da su parametri kapaciteta i kvaliteta vode na izlazu iz bloka K-6 u granicama koje su daleko bolje od parametara zacrtanih projektnim zadatkom. Samim tim Vodokanal se odlučio da u narednih 5 godina napravi nova postrojenja za preradu vode na Severnoj i Centralnoj stanici, čija će tehnologija biti slična tehnologiji koja je primenjena na bloku K-6 ali sa većim kapacitetom proizvodnje (centralna – 650.000m3 dnevno i severna – 800.000m3 dnevno).

(Napomena: tekst je preuzet iz časopisa "Industrija", broj 35, decembar 2011.)