進行DCS遷移後,利馬市廢水處理廠的運作變得更為順暢

新的廢水處理系統改善了利馬市的水容量

PlantPAx DCS幫助利馬市增加廢水容量、簡化控制及訓練、最小化加班時間

PlantPAx DCS幫助利馬市增加廢水容量、簡化控制及訓練、最小化加班時間

無論是暴雨造成的下水道徑流,或是家用或商用途的污水,一旦水流出排水管後,就會進入複雜的地下管道網路。而一旦經過污水處理設施處理後,這些水通常會被排放至湖泊或河川中以完成它的旅程。

高效的廢水/污水處理設施對於保持周圍的河川及湖泊的安全及乾淨非常重要,讓河川及湖泊免於城市廢水中化學品及其他致病病原體的污染。

俄亥俄州利馬市將處理後的污水排放至渥太華河。利馬市廢水處理廠建於1930年,為該市範圍內及周邊社區的4萬多人提供服務。自從產生構想以來,這個城市的需求已隨之進化,包括過濾及去除砂礫、污泥消化等流程。

溢流與加班

聯邦環境保護局(EPA)於2014年變更了對天然水源溢流的指導方針。

這個改變意味著利馬市必須將每年的河流溢流限制為五次,而非之前依據降雨事件的每月多次。超過次數將使該市付出高昂的罰款。為了維持每年5次的排放,有必要將處理廠的水容量從每天約5千3百萬加侖增加至7千萬加侖(MGD)。由於必須增加水容量,該市也決定在整個工廠內進行全面升級。

利馬市廢水處理廠以過時的控制系統進行作業。利馬市廢水處理廠的流程控制專家Matt Fiedler表示:「我們使用的是90年代早期的設備,這些系統已有將近30年的歷史」。「我們需要具有更好的資料洞察力及報告功能的全面系統升級,以幫助我們提高水容量、簡化維護並滿足EPA要求。」

另一個難題是:老舊的系統已經過客制,而一旦老員工退休,系統知識便會隨之喪失。缺乏標準化是培訓新員工的絆腳石,而缺乏內部專業知識會導致頻繁的報修電話及代價高昂的停機時間。

由於沒有遠端存取功能,所有的故障排除及維護均必須在現場進行。這表示Fiedler及工作人員會在半夜接到許多報修電話,他們必須花費一個小時的往返時間,只為了進行僅需五分鐘的調整。沒有遠端維護也使合流式下水道溢流(CSO)的流程變得複雜。例如,若河川中有溢流,需要額外的污水廠工作人員在現場監控並採集樣本。此外,由於作業員無法限制流向污水廠的流量將會導致降雨時產生溢流,因此無法控制存取地下閘門結構及升降站會造成更多問題。

打開防洪閘

為了簡化整個工廠的處理流程及資料共享,利馬市與洛克威爾自動化PartnerNetwork的解決方案合作夥伴Commerce Controls, Inc.合作,以轉移至洛克威爾自動化的PlantPAx分散式控制系統(DCS)

現代化的DCS提供了單一的全廠解決方案,以提高污水廠所有流程及作業的生產力。PlantPAx系統利用EtherNet/IP,基於開放式通訊標準,簡化了整座污水廠的控制及資訊流。網路升級也包括新的Stratix 5400及5700工業管理型交換器,可實現更好的資料收集與網路監控。這些交換器有助於監控各棟建築物的面板溫度,並可快速檢視網路的健康狀況。

新的DCS使用標準化的設計、預先定義的編碼與具有直覺介面的面板,在整個污水廠及各種流程中提供相同的外觀及體驗。這淘汰了舊系統的自訂編碼,讓程式編寫更快速、擴充更容易,利於將來的擴展。它也簡化了新手作業員的上手及訓練程序。 內建的資訊收集模組及智慧生產軟體提供作業員一扇進入系統效能資料的窗。資訊收集模組收集並存檔了所有設備及儀器的多年寶貴流程資料。該系統現在提供自動報告及歷史與即時流程趨勢的直接可視化,例如溢流統計、抽排指標、溶氧數值等等。Fiedler表示:「過去,提取資訊收集模組資料是一場惡夢。一旦被提取,就需要重新格式化以使其可由管理部門使用。」

新的DCS還具有遠端存取功能,可用於系統故障排除及維護。Fiedler表示:「Commerce Controls現在可以遠端存取系統並解決廠外問題,每個月可節省數小時的來回時間,並最小化系統的停機時間,」

此外,該市還建置了Stratus伺服器以幫助維持上線時間及產量。伺服器增加了新的備援等級,以確保設施在任何意外事件期間均能維持正常運作。

PlantPAx®分散式控制系統(DCS)幫助您更快更好地做決策,以更快應對客戶的需求並快速變更規格。重新思考分散式控制系統能給您帶來的好處。

運作順暢

PlantPAx DCS以許多正面方式影響了利馬市:使控制系統在全體廠房內保持一致、簡化訓練、透過遠端功能簡化維護工作、改善整體污水廠的效能,並協助取得EPA的認可。

擁有標準化的解決方案簡化了跨設施系統的編碼。Fiedler說明:「PlantPAx DCS幫助我們解決流程中的不一致,並簡化控制,為作業員提供更好的理解,並為所有廢水廠設施提供相似的外觀及體驗,以實現一致且更加簡化的訓練流程,」

自從系統升級以來,該廠的停機時間也顯著減少。該市節省了大約50個小時的加班時間,在營運的前三個月平均節省了2,000美元。Fiedler表示:「遠端存取功能大大地改善了故障排除的工作。我再也不用因為PLC故障或無線電故障,而在下班後於家裡與廢水廠之間奔波。」

智慧生產軟體改善了效能管理及流程最佳化。該軟體提供利馬市抽排指標,並讓污水廠作業員得以設定可計算溢流的範本。污水廠以前每天只進行一次趨勢分析,而現在資訊收集模組軟體提供了即時的歷史趨勢。

Fiedler表示:「PlantPAx DCS幫助我們實現了全部的目標且完成更多成果,」「我們不僅將產量從5千3百萬加侖增加至7千萬加侖,且最小化河川排放次數,還獲得了重要的資料可視度,並為未來的廠房擴建提供了彈性。這是我們在整個城市的新控制標準,並期待未來在每個新的廢水/污水專案中皆可落實。」

上述成果專為利馬市打造,將洛克威爾自動化產品與服務及其他產品一起使用。其他客戶的具體結果可能會有所不同。

訂閱Automation Today季刊

Rockwell Automation 和合作夥伴提供各種專業知識,可協助您設計、實作並做為您自動化投資的後盾。

訂閱

提供最新的工業自動化與資訊科技趨勢、案例研究與應用