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タコマ市の廃水処理プラントが最新のDCSに移行し、オペレーションを明確に見通せるように

PlantPAx DCSは旧式のシステムを置き換え、省エネを実現し、プロセスの可視性を改善

과제

  • 廃水処理プラントの旧式のシステムは効率が悪く、陳腐化を防ぐために更新が必要でした。
  • タコマ市は、効率を改善し、エネルギーを節約し、オペレーションの可視性を改善するためにスケーラブルで柔軟なシステムを求めていました。

솔루션

  • PlantPAx DCS - 最新のDCSは、標準的で合理化されたプラント規模の制御を提供し、修正を簡単に実施可能
  • 生産インテリジェンスとHistorianソフトウェア - ソフトウェアは、トラブルシューティングを容易にするために、オペレーションと履歴トレンディングをリアルタイムで可視化

결과

  • 標準化された制御 - オペレータの使いやすさが改善、エンジニアリングの導入時間の短縮。変更、カスタマイズされたグラフィックスに対応
  • 省エネ - DCSからのエネルギーデータはエネルギー管理チームに送られ、運用効率を特定し、市のエネルギーコストを年間34,000ドル節約

廃水は、トイレから洗い流された水や浴槽から排水された水だけではありません。雨水は、化学物質や廃水処理プロセスを経る前に使用すると害を及ぼす可能性のあるその他の物質を運ぶ可能性があります。

シアトル南部にあり年間降水量が多いことで知られる州にあるタコマ市は、208,000人以上の住民のサービスと安全を維持するために適切な水と廃水処理の重要性を知っています。

タコマ市環境サービスは、中央および北端の2か所にある廃水プラントで運営されています。これらのプラントは、組み合わされた場合、650マイルの収集システムに沿って48のポンプステーションを維持しています。

中央処理施設は1954年に建設され、環境保護庁(EPA)からの新しい排水基準を満たすために、1988年に二次処理のアップグレードが完了しました。2006年には、プラントの能力を1日当たり1億3900万ガロン(MGD)に増やすために、追加のアップグレードが実施されました。

北端の処理プラントは1968年に建設され、処理能力は30 MGDです。80年代後半にEPA命令の要件を満たすための主要なアップグレードが完了し、1997年に処理施設の二次アップグレードがプラントに追加されました。他の廃水施設とは異なり、北端の工場は設置面積が小さく、固形物を中央工場に送って処理するための物理的/化学的な処理工場です。

両方の工場は数十年前の機器で稼働しており、アップグレードが必要でした。

タコマ市環境サービスのタコマ・オートメーション・サポート・チームのクリス・ロバーツ氏は次のように述べています。「私たちは、運用に適さなくなった、またはサポートしなくなった旧式のシステムを扱っていました。 スムーズでより効率的なプロセスを可能にする中央と北端にある両方のプラントに新しいソリューションを見つけることが、「希望」ではなく、「必要」でした。」

(準備)作業を実施

市は、技術選択プロセスを支援するために、水処理施設の計画、設計、建設を専門とする環境エンジニアリング企業であるキャロロ・エンジニアズ社と協力しました。統合チームは、さまざまなソリューションの機能、サポートサービス、関連コストなどを評価し、幅広い選択肢の中からロックウェル・オートメーションのPlantPAx分散制御システム(DCS)がトップになりました。

ロバーツ氏は次のように述べています。「DCSの世界で小規模なプレーヤーとして必要な実践的なサポートを提供するソリューションとパートナが必要でした。私たちの調査と評価により、ロックウェル・オートメーションには、競争力のある価格帯で探していたローカルプログラミングと技術サポートがあることがわかりました。」

技術選択プロセスが完了すると、チームはキャロロ・エンジニアズ社と協力してシステム実装の準備を続けました。これには、システム標準の構築、老朽化したシステムに未知のものが潜む可能性を理解し、すべての新しいP&IDと制御ナラティブの作成、両方のプラントで実装可能な設計への概念実証の正確な指定方法が含まれます。

3年の準備期間を経て、タコマ市はプラントの効率を高め、エネルギーを節約し、オペレーションの可視性を改善するための、完全に標準化されたPlantPAx DCSと生産インテリジェンスソリューションを導入する準備が整いました。

出力は古いもので、入力は新しいもので

柔軟で最新のDCSは、事前定義されたコードとフェースプレートを備えたプラント全体のソリューションを提供し、オペレータの使いやすさを向上させます。アドオン命令を備えた詳細なプロセスオブジェクトのライブラリによって、標準的な操作方法が可能になり、エンジニアリングの導入時間が短縮され、ロックウェル・オートメーション以外のデバイスの統合が簡素化されます。

ロバーツ氏は次のように述べています。「私たちのオペレーションチームは、グレースケール標準に近づけるために修正され、カスタマイズされたグラフィックを要求していましたが、より多くの色がプラントの既存の配色と一致するようになり、PlantPAxシステムとそのオブジェクトライブラリの柔軟性により、簡単にそれを行なうことができました。」

Historianと生産インテリジェンスソフトウェアが導入され、主要なプロセスおよびパフォーマンスデータに対するオペレータの見解が改善されました。Historianは各プラントの機器や計器から貴重なデータを収集してアーカイブし、これでオペレータは自動化されたレポート機能を持てるようになりました。また、ポンプメトリックスなどの履歴およびリアルタイムのプロセストレンドと、制御室からのすべてのプロセスオペレーションをわかりやすく表示できます。

ソリューションの一環として、チームはサーバの設置面積を削減し、インフラの信頼性を高めるためにロックウェル・オートメーションの産業用データセンター(IDC)と共に22台の新しいプログラマブル・ロジック・コントローラを導入しました。産業用データセンター(IDC)は、生産に影響を与えることなく構成とソフトウェアの変更をテストするための仮想化環境を提供する事前構成済みの標準的なインフラであり、市にとって不可欠なものでした。また、大手ITプロバイダとロックウェル・オートメーションの戦略的提携パートナであるシスコ社パンドウィット社のテクノロジもバンドルしています。

完全なソリューションの実装プロセスは2015年4月に始まり、新システムの稼働は2017年に完了しました。ポンプステーションのいくつかの追加アップグレードが計画されています。

明確で簡単に表示

全体として、最新のDCSは市がプロセスをより明確に把握できるようにしました。

新しいシステムを使用して、市は、予知保全戦略と事後対策の実装に取り組んでいます。アラームが発生した場合、または旧式のシステムで問題が発生した場合、オペレータは何が起こっているかを物理的に検査する必要がありました。現在では、中央制御室のプロセスソフトウェアを介して状況に沿った説明へと変えられたデータを見ることができるため、運用の遅延に伴うトラブルシューティングの時間とコストが削減されます。

私たちは常に、より効率的で効率的な工場の運営方法を特定することを目指しており、現在の最新のDCSシステムはまさにそれを支援しています。

重大度が迷惑から重大までにおよぶアラームの数は、新しいシステムで改善されました。これにより、すべてが適切に実行されるようになり、オペレータは潜在的な問題を事前に解決できるようになります。

ロバーツ氏は次のように述べています。「オペレータは、より多くのデータを観察できるようになり、それはプロセスのあらゆる段階で何が起こっているのかを理解できるように整理されています。標準化された言語とグラフィックにより、プロセスと主要なデータポイントの文書化も容易になります。」

最新のDCSのエネルギーデータは、エネルギー管理チームに情報を提供して、節電の原因を特定するのに役立ちます。現在、このチームは毎年34,000ドル以上の節約を認識しています。これにより、エネルギー管理チームがプロセスを分析し、必要なポンプ数を減らすために圧力設定値を下げるなどの潜在的な効率を明らかにするための設備を改善することにより、市が省電力目標を達成するのに役立ちます。

ロバーツ氏は次のように述べています。「私たちは、常に、より効率的で効率的なプラントの運営方法を特定することを目指しており、現在の最新のDCSシステムはまさにそれを支援してくれています。」

ここで紹介した成果は、タコマ市環境サービスでの配備されたロックウェル・オートメーション製品およびサービスをその他の製品と併用した結果です。実際の成果は事例ごとに異なる場合があります。

PlantPAxは、Rockwell Automation Inc.の商標です。

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