Con sede a Mission City, Kansas, l'integratore di sistemi R.E. Pedrotti Company serve le aziende municipalizzate di trattamento dell'acqua e trattamento delle acque reflue in tutto il Midwest.
- Sostituire il sistema SCADA obsoleto con un sistema DCS moderno unificato in oltre 60 impianti di trattamento dell'acqua.
- Aumenta la visibilità del sistema e l'accesso ai dati in tempo reale.
- Migliora l'affidabilità operativa.
- Supporta l'analisi a livello di sistema e il miglioramento continuo.
Sfida
Controllo più intelligente delle acque reflue
Le aziende municipalizzate dell'acqua sono obbligate a raccogliere, distribuire e proteggere una risorsa scarsa ed essenziale. Con l'aumento della domanda di efficienza operativa, sempre più aziende investono in soluzioni di controllo più intelligenti per migliorare le prestazioni del sistema.
Quando il servizio idrico municipale di Kansas City,KC Water, ha deciso di aggiornare la propria infrastruttura di controllo delle acque reflue, si è rivolta al suo integratore di sistemi di lunga data,R.E. Pedrotti Company, per la soluzione. Con sede a Mission, Kansas, R.E. Pedrotti serve le utility municipali dell'acqua e delle acque reflue in tutto il Midwest. L'azienda fa parte del programma Rockwell Automation® PartnerNetwork™.
"Le conoscenze tecniche richieste per realizzare un progetto di progettazione come questo sono vaste", ha dichiarato Brent Herring, vicedirettore delle operazioni idriche e delle acque reflue di KC Water. "I nostri impianti di trattamento delle acque reflue sono stati costruiti in un arco di 50 anni e, durante questa lunga storia, abbiamo lavorato ampiamente con R.E. Pedrotti".
Tanti dati. Poche informazioni.
Con un territorio di servizio di 320 miglia quadrate, KC Water gestisce un'area più grande delle città di San Francisco, Philadelphia, Boston o Miami. Le operazioni sulle acque reflue comprendono una rete di 66 strutture, tra cui sei impianti di trattamento delle acque reflue e diverse stazioni di pompaggio per acque di piena e fognarie.
"Gran parte delle apparecchiature di controllo del sistema di acque reflue era obsoleta", ha dichiarato Marc Pedrotti, presidente di R.E. Pedrotti Company. "La manutenzione era impegnativa e trovare pezzi di ricambio stava diventando sempre più difficile".
Inoltre, il sistema si basava su sistemi di controllo e acquisizione dati (SCADA) indipendenti.
"L'unico controllo disponibile era localizzato presso le strutture", ha dichiarato Herring. "La nostra capacità di comprendere cosa stava accadendo in un determinato sito dipendeva principalmente dai sistemi di selettore automatico".
I sistemi di selettore automatico rilevano i segnali di allarme e avvisano il personale dell'utility tramite telefono, SMS o e-mail. Quando viene ricevuta una notifica di allarme, un operatore viene inviato sul posto per risolvere il problema.
"Il nostro tempo di risposta e la risoluzione dei problemi erano ritardati", ha affermato Herring. "Generavamo sicuramente molti dati. Ma poiché quei dati risiedevano in sistemi separati, non potevano fornirci una visione immediata e a livello di sistema delle operazioni quotidiane".
Soluzione
Un progetto pluriennale DCS punta all'affidabilità operativa
Aggiornando il sistema di controllo delle acque reflue, KC Water mirava a raggiungere due obiettivi chiave.
Per progettare la soluzione, KC Water ha collaborato strettamente con R.E. Pedrotti e Black & Veatch, una società di ingegneria di consulenza. Black & Veatch è un membro della PartnerNetwork di Rockwell Automation.
Il team di progettazione ha proposto un sistema di controllo distribuito (DCS) integrato da applicare in due fasi della durata di 4–5 anni. KC Water ha specificato la soluzione basata su Rockwell Automation PlantPAx®, un sistema DCS moderno che sfrutta la tecnologia Allen‑Bradley® e il software FactoryTalk®.
PlantPAx DCS fornisce una piattaforma scalabile e flessibile che integra vari componenti di una soluzione di processo, tra cui sistemi di controllo, acquisizione dati, visualizzazione e analisi.
Esecuzione della Fase Uno
La prima fase del progetto ha dato priorità agli impianti di trattamento e alle stazioni di pompaggio più critiche.
Il lavoro iniziale si è concentrato sull'aggiornamento dell'hardware di controllo obsoleto – e sulla creazione della base per un controllo distribuito a livello di sistema. Nell'ambito di questo processo, R.E. Pedrotti si è anche concentrata su un approccio di difesa in profondità per la sicurezza informatica in collaborazione con la divisione IT della città, compresa la segmentazione della rete e il rafforzamento dei controlli di accesso.
Il team Rockwell Automation LifecycleIQ™ Services ha svolto un ruolo fondamentale durante tutto il progetto. In particolare, ha lavorato a stretto contatto con R.E. Pedrotti, Black & Veatch e KC Water per eseguire la progettazione dell'architettura PlantPAx – e ha continuato a offrire formazione tecnica e supporto.
“Il nostro lavoro iniziale ha comportato la definizione degli standard e una miriade di dettagli di approvvigionamento”, ha dichiarato Pedrotti. “Nei due anni successivi, ci siamo concentrati su uno sforzo molto coordinato e organizzato per sostituire ciascuna delle strutture.”
Risultato
Sfruttare la potenza del controllo unificato
Con il completamento della Fase Uno dell'aggiornamento, sia KC Water che R.E. Pedrotti hanno notato miglioramenti significativi.
"Una volta iniziata la conversione a PlantPAx, i miglioramenti sono stati quasi immediati", ha dichiarato Herring. "La visibilità del sistema in tempo reale consente al nostro team di vedere come le stazioni e le strutture rispondono alle condizioni attuali. In altre parole, offre al nostro team un livello di comfort riguardo all'affidabilità operativa".
Il tempo di risposta e la risoluzione dei problemi sono notevolmente migliorati. Di conseguenza, KC Water si rivolge a R.E. Pedrotti per il supporto molto meno frequentemente rispetto al passato.
Entro i prossimi due anni, KC Water prevede di completare la seconda fase del progetto, che porterà le strutture rimanenti nella piattaforma PlantPAx. I piani futuri includono anche l'implementazione di analisi del sistema per valutare l'efficienza dei flussi tra gli impianti.
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Pubblicato 15 novembre 2023