デンマークのグリーンフィールド水処理プラントがPlantPAx DCSを配備

背景:

デンマークの最近のグリーンフィールドの浄水処理プロジェクトでは、デンマークのシステムインテグレータであるABエレクトリック社が、数キロ離れた複数の施設や場所に広がる包括的な制御とモニタソリューションの開発と設置を担当しました。

既成のプロセスオートメーション製品を制御するロックウェル･オートメーションのPlantPAx®分散制御システム(DCS)を導入した結果、ABエレクトリック社による将来の設置の設置面積を定義するように設定されています。これは、安全とアクセス制御、PlantPAxの柔軟性とスケーラビリティ、およびプロセスライブラリの無料の可用性を含む、その広範な詳細な統合によるものです。
 

課題:

1980年に設立されたABエレクトリック社は、伝統的な電気設備会社から、現在は完全な電気設備、オートメーション、プロセス制御ソリューションを提供する会社へと進化しました。

そのお客様のグリーンフィールドの浄水処理プロジェクトには、参照として使用する既存のアプリケーションがなかったため、制御戦略とシステム全体を最初から開発する必要がありました。お客様はまた、いくつかの施設/場所の間の安全なリアルタイム通信、完全なアクセス制御、フル機能のモニタおよび制御センター、モバイルデバイスでの適切なアラームを要求しました。ソリューションも複数のサードパーティのデバイスとインターフェイスする必要があったため、データを制御センターに送信するために必要な通信プロトコルが混在していました。

工場の集水域の消費者の合計は2,400人で、1日当たりの水使用量は約700m³です。稼働中、原水は主な場所で約7～12mの深さからポンプで汲み上げられ、フィルタシステムを通過して不純物を除去します。このフィルタシステムは4つのステンレススチール製のタンクで構成されており、その内部には石と、目的の水質に応じてカスタマイズされた非常に特殊な砂材の混合物が入っています。ろ過プロセスで除去される元素には、亜硝酸塩、塩化物、フッ化物、鉄、マンガン、アンモニアが含まれます。

ろ過に続いて、酸素が追加されて化学反応を開始します。その後、水が2つの供給ラインを使用して2つの供給タンクの1つに供給され、それぞれに5つのポンプが装備されています。制御センターのオペレータワークステーション(OWS)。施設には3つの追加の場所があり、2つは消費者用ポンプシステム(消費者用タンクを含む)のみを備え、もう1つは原水とオープン･フィルタ･システムを備えています。

4つの場所は接続されていますが、地形の高さの違いにより、必要な水のコストと量に基づいて、どの施設が1日を通して使用するのが最も有益かを計算することが重要です。メイン施設は実際にそれ自体ですべての消費者に供給できますが、これは特定の需要期間中に最も効率的な方法になるとは限らない場合があります。システムの設計方法は、非常に高い供給のセキュリティを確保するのに役立ちます。また、ソーラーパネルの配置により、持続可能なエネルギー生産を利用することで環境にもメリットがあります。
 

ソリューション:

主要施設には、ロックウェル･オートメーションのプロセスオブジェクトのライブラリといくつかの分散I/Oモジュールを使用してプロセスの全体的な制御を提供するPlantPAx分散制御システムが装備されています。さらに、ソリューションには、EtherNet/IP™を介して通信するポンプに電力を供給するAllen-Bradley®のPowerFlex®可変周波数ドライブが含まれています。他の3つの場所では、分散I/Oモジュールと組み合わせたコントローラを配備し、サードパーティのインバータによって駆動されるポンプを稼動します。

主要施設と施設間および施設と制御室間の通信は、Stratix®イーサネットスイッチによって処理されます。Stratixサービスルータは、インターネットを介して他の2つの施設にリモート接続します。他の施設は光ファイバーを介して接続されています。

主要なデータをスマートフォンとSMSに安全に配信するためのリモートアラーム機能は、ロックウェル･オートメーションのEncompassパートナであるWIN-911が提供するアラーム通知プラットフォームを使用して提供されました。

すべては、高度な診断機能を備えたPlantPAxオペレータインターフェイスを使用して、制御室の55インチモニタを搭載したオペレータワークステーションで見ることができます。他の3つの施設には、19台のステンレススチール製のディスプレイ搭載型産業用コンピュータを配備しています。すべての場所は制御室から操作できます。

ABエレクトリック社は、PlantPAx DCSを全体的な制御ソリューションとして配備するだけでなく、PlantPAxシステムエステメータ(ロックウェル･オートメーションのIntegrated Architecture Builderに付属)を活用してシステムを設計しました。これにより、コントローラ、I/O、ネットワーク、ドライブ、ケーブルおよび配線、その他のデバイスのハードウェアを選択し、部品表を生成するため、プロジェクトの初期段階でリスクを軽減できました。PlantPAx Alarms Builderツールを使用して、アラームとイベント(AE)データベースタイプのアラームをXMLファイルの形式で作成しました。これは、OWSから視覚化でき、施設のアクセス制御は同じくロックウェル･オートメーションの高周波RFID EtherNet/IPインターフェースブロックによって提供されます。
 

結果:

ABエレクトリック社のプロジェクトマネージャで共同オーナであるフランク･ヨルゲンセン氏は次のように述べています。「プロジェクトの計画と設計の要素は非常に早く、建造のほぼ1年前に始まりました。これは、私たちの世界の他のプロジェクトと比較した本当の夢のシナリオであり、ロックウェル･オートメーションは、ほとんど最初から最終顧客との会議に参加しました。完全に統合されたロックウェル･オートメーションのPlantPAxソリューションの機能をお客様に示すことができました。お客様は妥協することなく、「フルパッケージ」に移行したいと述べました。」

さらに彼は続けます。「これに続いて、ABエレクトリック社とロックウェル･オートメーションの間の非常に効果的な協力により、開発プロセスがよりスムーズになりました。PlantPAx統合を支援したロックウェル･オートメーションのグローバル･プロセス･テクニカル･コンサルタント(GPTC)のサービスを含むプロジェクト全体でのサポートのおかげで、配備、パフォーマンス、およびコストの面でエンドユーザの要件をすべて満たすことができました。」

ヨルゲンセン氏は次のように結論付けています。「私たちのお客様は、優れた信頼性を提供するだけでなく、ソフトウェアのオープンでスケーラブルな性質と、既製のハードウェアの統合の容易さにより、堅牢で安定した制御システムを手に入れました。将来の拡張と適応の可能性は、非常に有望です。ABエレクトリック社の観点から、現在、適切に設計されたプラットフォームがあり、その設計により、水処理プラントのコンポーネントの量とサイズに関して非常に簡単にアップ/ダウンスケールできるため、将来、他の水処理プラントに使用できます。私の見解では、他のソリューションではなく、ロックウェル･オートメーションのソリューションをお客様に販売したいと考えています。ロックウェル･オートメーションは、あらゆるプロジェクトで私たちを助けることができることを私たちに証明しており、本当に必要な場合にサポートについて心配する必要はなくなりました。」