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31
'13
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ARC INFORMATIQUE
Regionalverwaltung Northern Rockies bringt ihr SCADA-System für die Wasser- und Abwasserbehandlung auf den neuesten Stand
Der Bezirk Northern Rockies im westkanadischen Bundesstaat British Columbia ist mit 85.000 km2 rund zweieinhalb mal so groß wie Nordrhein-Westfalen. Er wird aber nur von 5.500 Menschen bewohnt (zum Vergleich: NRW hat 16 Millionen Einwohner). Die Region ist mit einer Vielzahl von natürlichen Ressourcen ausgestattet. Neben der dominierenden Forstwirtschaft und dem Bergbau spielt die Gewinnung von Öl und Gas eine immer größere Rolle. Diese Industriezweige benötigen Wasser, für dessen Aufbereitung und Bereitstellung die Regionalverwaltung der Northern Rockies verantwortlich ist. Selbstverständlich versorgt diese Behörde auch die Bewohner in dem weiträumigen Gebiet mit Wasser. Dies geschieht aufgrund der weiten Distanzen nur teilweise mit Rohrleitungen. Es gibt auch ein Netzwerk von Tanks, das die Wasserbehörde regelmäßig füllt.
Wasserverteilung über weite Distanzen
In der Distrikthauptstadt Fort Nelson befindet sich das zentrale, vollautomatisierte Wasserwerk, das täglich durchschnittlich 400 Kubikmeter aufbereitetes Wasser an die Privat- und Industriekunden liefert. Michael Ferguson, Spezialist für Elektrik und Automation bei der Regionalverwaltung: „Das Wasserwerk ist voll in unser SCADA-System integriert, das die Fließmengen ebenso überwacht wie den Chlorgehalt. An das System ist darüber hinaus auch ein Alarmsystem für die Rohrbegleitheizungen angeschlossen.
Die Regionalverwaltung hat kürzlich das FactoryLink-System von Siemens durch das SCADA-System von PcVue ersetzt. Michael Ferguson erwähnt in diesem Zusammenhang, dass zum SCADA-System von Fort Nelson auch 22 RTUs (Remote Terminal Units) vom Typ Motorola ACE in verschieden Pump- und Hebestationen gehören, die über das 900-MHz-IP-Funknetz kommunizieren. „Wir haben zwei redundante IP Gateways der Ace3600-Platform. Sie bilden das Verbindungsglied zwischen den RTUs im Feld und den ebenfalls redundant aufgebauten Servern, die sich im Wasserwerk befinden.“
Mit der Unterstützung des Systemhauses CTH Systems wählten die Entscheider der Regionalverwaltung das hardwareunabhängige SCADA-Paket, das sich nahtlos in die von CTH entwickelte Software IM-SCADA™ zur Multiprotokoll integriert. Michael Ferguson: „CTH Systems stellte uns mit der Treibersoftware für IM-SCADA die Schlüsselkomponente für die Implementierung für PcVue bereit. Die Installation selbst verlief schnell und problemlos.“
CTH Systems setzte dabei das Anwendungsentwickler-Tool „Smart Generator“ aus SCADA von PcVue ein, das für eine robuste Gesamtarchitektur der Software sorgt. Physisch laufen sowohl die Software von PcVue als auch IM-SCADA von CTH und die aus dem Vorgängersystem weitergeführten Datenbanken auf denselben Servern.
SCADA-System ist auf Wachstum eingerichtet
Das Wasserwerk Fort Nelson deckt rund 10% des Wasserbedarfs der Provinz ab und versorgt auch die umfangreichen Schiefergas-Projekte am Horn River mit Wasser. In der Verantwortung von Ferguson innerhalb der Wasser- und Abwasserinfrastruktur der Kommunalverwaltungen liegen die elektrischen Systeme, die Prozesssteuerung sowie die Automatisierung und die Kommunikationstechnik.
Gegenwärtig verwaltet das SCADA-System von Fort Nelson ungefähr 8.000 Kennzeichen. Angesichts der laufenden Investitionsprogramme, zu denen u.a. eine neue UV-Desinfizierungsanlage zur Abwasserbehandlung gehört, wird das System auch künftig wachsen.
Der Prozess der Wasseraufbereitung in Fort Nelson beginnt mit der Entnahme von Rohwasser aus dem Fluss Muskwa, flussabwärts von der Brücke des Alaska Highways. Bei der Befüllung der Rohwasserreservoirs der Kommunalverwaltungen sind diverse kritische Prozesse zu beachten. Wenn das Rohwasser aus dem Muskwa-Fluss gepumpt wird, braucht man mehrstufige Pumpen mit PID-Regelung, um mit der enormen Druckhöhe fertigzuwerden und die veränderlichen Volumenströme zu regeln.
Michael Ferguson: „Der Prozess der Wasseraufbereitung ist für uns kein statischer Vorgang. Prozessvariable wie Trübung, Farbe und das Vorhandensein organischer Bestandteile hängen von verschiedenen Einflüssen ab, u.a. vom Wetter. Es gab zum Beispiel einmal eine Schlammlawine, die große Wirkung auf den Fluss hatte, aus dem wir Rohwasser pumpen.“
Daten und Reports unterstützen die vorbeugende Wartung
CTH hat die Kommunalverwaltung dabei unterstützt, Daten im CSV-Format zu generieren, die automatisch in ein Programm namens „FlowWorks“, exportiert werden. FlowWorks bereitet die Daten mit Hilfe verschiedener Algorithmen zu Reports und Trendberichten auf, die dem Personal Aufschluss über den Zustand der Wasseraufbereitung geben. Zusätzlich stellt auch das IM-SCADA-System Realzeit- und Vergangenheitstrends zur Verfügung. Das erhöht die Transparenz.
Im Zuge der Weiterentwicklung und Optimierung des SCADA-Systems im Wasserwerk plant die Kommunalverwaltung, PcVue mit anderen Management-Anwendungen wie zum Beispiel der Software für die interne Planung der Arbeitsabläufe zu vereinigen.
Gegenwärtig arbeitet Michael Ferguson an der Erstellung von automatisch generierten Arbeitsaufträgen, bei denen auch Daten aus SCADA und FlowWorks verwendet werden. Beispiele für diese Daten sind z.B. die Betriebsdauer von Pumpen und durch verschlissene Dichtungen hervorgerufene Druckschwankungen.
Darüber hinaus soll die Möglichkeit geschaffen werden, Systemdaten wie Warnmeldungen, Drücke und Füllstände von einem Smartphone oder einem internetfähigen Tablet-PC aus einzusehen. Durch die Verwendung der neuesten Version des IM-SCADA-Treibers ist dies durchaus möglich.
Gegenwärtig ist PcVue so konfiguriert, dass pro Standort ein Funktionsbild mit angekoppelten Pop-up-Fenstern zur Verfügung steht. Wenn zusätzliche Details zu einem Pumpenhaus oder beliebige kritische Werte benötigt werden, muss der Bediener nur das entsprechende Icon anklicken, und es öffnet sich ein Pop-up-Fenster mit den benötigten Informationen.
Aber schon in der egenwärtigen Ausbaustufe leistet PcVue einen Beitrag zum Ziel der Kommunalverwaltung, unvorhergesehene Reparaturen und unerwarteten Austausch von Geräten zu vermeiden. Viele Unregelmäßigketien werden bereits jetzt so frühzeitig gemeldet, dass rechtzeitiges Engreifen möglich ist und größere Schäden vermieden werden können.
Das Beispiel aus den Rocky Mountains zeigt: Der Einsatz eines voll automatisierten SCADA-Systems in der Wasser- und Abwassertechnik kann einen wichtigen Beitrag zur Vermeidung von Stillstandszeiten leisten.
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