Depuis son siège à Mission City, dans le Kansas, l'intégrateur de système R.E. Pedrotti Company dessert les services publics d'eau et de traitement des eaux usées dans tout le Midwest.
- Remplacer le système SCADA obsolète par un système de commande DCS moderne et unifié dans plus de 60 installations de traitement de l’eau.
- Augmente la visibilité du système et l'accès à la donnée temps réel.
- Améliore la fiabilité opérationnelle.
- Prend en charge les analyses à l'échelle du système et l'amélioration continue.
Défi
Contrôle plus intelligent des eaux usées
Les services publics municipaux de distribution d'eau sont obligés de collecter, distribuer et protéger une ressource rare et essentielle. Alors que les demandes d'exploitation efficace augmentent, de plus en plus de services publics investissent dans des solutions de commande plus intelligentes pour améliorer les performances du système.
Lorsque le service des eaux municipal de Kansas City, KC Water, a choisi de moderniser son infrastructure de système de commande des eaux usées vieillissante, il a fait appel à son intégrateur système de longue date, R.E. Pedrotti Company, pour la solution. Basée à Mission, dans le Kansas, R.E. Pedrotti dessert les services publics d'eau et de traitement des eaux usées dans tout le Midwest. L'entreprise fait partie du Rockwell Automation® PartnerNetwork™ programme.
« Les connaissances techniques requises pour mener à bien un projet de conception de cette envergure sont vastes », a déclaré Brent Herring, directeur adjoint, opérations d'eau et de traitement des eaux usées, KC Water. « Nos installations de traitement des eaux usées ont été construites sur une période de 50 ans – et tout au long de cette longue histoire, nous avons travaillé en étroite collaboration avec R.E. Pedrotti. »
Beaucoup de données. Peu d'informations exploitables.
Avec un territoire de service de 830 km², KC Water gère une zone plus grande que les villes de San Francisco, Philadelphie, Boston ou Miami. Les opérations de traitement des eaux usées englobent un réseau de 66 installations, dont six usines de traitement des eaux usées et de multiples stations de pompage d'eaux pluviales et d'égouts sanitaires.
« Une grande partie de l'équipement de commande du système de traitement des eaux usées était obsolète », a déclaré Marc Pedrotti, président, R.E. Pedrotti Company. « La maintenance était difficile et la recherche de pièces de rechange devenait de plus en plus difficile. »
De plus, le système s'appuyait sur des systèmes de supervision et d'acquisition de données (SCADA) autonomes.
« Le seul contrôle disponible était localisé dans les installations », a déclaré Herring. « Notre capacité à comprendre ce qui se passait sur un site dépendait principalement des systèmes de numérotation automatique. »
Les systèmes de numérotation automatique captent les signaux d'alarme et avertissent le personnel par téléphone, SMS ou courriel. Lorsqu'une notification d'alarme est reçue, un employé est envoyé sur le site pour résoudre le problème.
« Notre temps de réponse et de dépannage était retardé », a déclaré Herring. « Nous générions certainement beaucoup de données. Mais comme ces données résidaient dans des systèmes distincts, elles ne pouvaient pas nous fournir une vue immédiate et à l'échelle du système des opérations quotidiennes. »
Solution
Un projet DCS pluriannuel vise la fiabilité opérationnelle
En mettant à jour le système de commande des eaux usées, KC Water visait à atteindre deux objectifs clés.
Pour concevoir la solution, KC Water a travaillé en étroite collaboration avec R.E. Pedrotti et Black & Veatch, une société d'ingénierie-conseil. Black & Veatch est un membre du PartnerNetwork de Rockwell Automation.
L'équipe de conception a proposé un système de commande distribué (DCS) intégré à appliquer en deux phases sur quatre à cinq ans. KC Water a spécifié la solution basée sur Rockwell Automation PlantPAx®, un DCS moderne qui exploite la technologie Allen‑Bradley® et le logiciel FactoryTalk®.
Le DCS PlantPAx fournit une plate-forme évolutive et flexible qui intègre divers composants d'une solution de procédé, notamment les systèmes de commande, l'acquisition de donnée temps réel, la visualisation et l'analyse.
Exécution de la Phase One
La première phase du projet a donné la priorité aux usines de traitement et aux stations de pompage les plus critiques.
Les travaux initiaux se sont concentrés sur la mise à jour du matériel de commande obsolète – et sur la pose des fondations pour un contrôle distribué à l'échelle du système. Dans le cadre de ce processus, R.E. Pedrotti s'est également concentré sur une approche de défense en profondeur de la cybersécurité en collaboration avec la division informatique de la ville, notamment la segmentation du réseau et le renforcement des contrôles d'accès.
L'équipe Rockwell Automation LifecycleIQ™ Services a joué un rôle intégral tout au long du projet. Plus précisément, elle a travaillé en étroite collaboration avec R.E. Pedrotti, Black & Veatch et KC Water pour exécuter la conception de l'architecture PlantPAx – et a continué à offrir une formation et une assistance techniques.
« Notre travail initial a consisté à définir des normes et une myriade de détails d'approvisionnement », a déclaré Pedrotti. « Au cours des deux années suivantes, nous nous sommes concentrés sur un effort très coordonné et organisé pour remplacer chacune des installations. »
Résultat
S'appuyer sur la puissance d'un contrôle unifié
Avec la phase 1 de la mise à jour terminée, KC Water et R.E. Pedrotti ont constaté des améliorations significatives.
« Dès que nous avons commencé à passer à PlantPAx, les améliorations ont été presque immédiates », a déclaré Herring. « La visibilité du système en donnée temps réel permet à notre équipe de voir comment les stations et les installations réagissent aux conditions actuelles. En d'autres termes, cela donne à notre équipe un niveau de confort en ce qui concerne la fiabilité opérationnelle. »
Le temps de réponse et le dépannage se sont nettement améliorés. En conséquence, KC Water fait appel à R.E. Pedrotti beaucoup moins fréquemment qu'auparavant.
Au cours des deux prochaines années, KC Water prévoit de terminer la deuxième phase du projet, qui intégrera les installations restantes à la plateforme PlantPAx. Les plans futurs incluent également la mise en œuvre d’analyses du système pour évaluer l’efficacité des flux entre les usines.
En savoir plus sur le programme PartnerNetwork.
Publié 15 novembre 2023