You probably do not come from: Poland.  If necessary, change to: United States
  1. Strona startowa
  2. Wodociągi i kanalizacja
  3. Nowoczesny monitoring pomp dzięki IO-Link
  4. Raport zastosowania

Monitorowanie stanu zapewnia regionalne dostawy wody w Afryce Południowej

Pomimo, że dwie trzecie powierzchni naszej planety pokrywa woda, prawie takie same są proporcje światowej populacji ludzkiej żyjącej na terenach gdzie dostęp do wody jest trudny. Z różnych powodów wzrasta zanieczyszczenie wód podziemnych. W rezultacie woda pitna jest na świecie jednym z bardziej popularnych źródeł chorób. Jeżeli bieżące trendy zużycia nie ulegną zmianie, świat będzie miał w 2030 roku tylko 60% pokrycie zapotrzebowania na wodę.

Dlatego celem ifm musi być pomaganie klientom w oszczędzaniu wody. Innowacyjne rozwiązania automatyki są łatwe do wdrożenia i umożliwiają firmom osiąganie oszczędności zużycia wody, energii i nakładów na konserwację.

Firma Midvaal Water Company jest dostawcą usług wodociągowych dostarczającym hurtowo wodę pitną w Afryce Południowej, obsługując obszar ok. 900 km². Z siedzibą na brzegu rzeki Vaal, firma zakupuje wodę rzeczną i po oczyszczeniu dostarcza ją swoim klientom. Oprócz tego Midvaal oferuje usługi obsługi, konserwacji i konsultacji dla stacji uzdatniania wody i oczyszczalni ścieków.

Pięć nowych zestawów pompowych (szare obudowy) zostały wyposażone w czujniki IO-Link i rozwiązania monitoringu stanu urządzeń. Trzy starsze zestawy były wykorzystywane w produkcji w trakcie instalacji nowych zestawów.

Odpowiedni, prosty system do zdalnej diagnostyki

We wrześniu 2019 organizacja non-profit zdecydowała o modernizacji jednej ze stacji pomp wysokiego podnoszenia. Te stacje tradycyjnie były wyposażone w czujniki analogowe i standardową infrastrukturę. „W przeszłości nasi technicy przez tydzień podłączali pompę do sterownika PLC na stacji z powodu złożonej infrastruktury okablowania” - powiedział Mark Richards, Manager utrzymania ruchu w Midvaal . „Oprócz tego mogły się pojawić błędy okablowania z powodu znacznej liczby kabli, co prowadziło do złożonych napraw.”

Midvall chciał mieć innowacyjne i prostsze rozwiązaniem które pozwoliło by niezawodnie sterować pompami i silnikami stacji wysokiego podnoszenia oraz mieć możliwość zdalnego monitorowania aby na czas zaplanować prace konserwacyjne, zapewniając wydajność i chroniąc tą inwestycję przez dłuższy czas.

W projekcie pilotażowym pięć zestawów silników i pomp zostało wyposażonych w czujniki pomiarowe i monitorujące wraz z odpowiednią infrastrukturą. Każdy z tych zestawów składa się z silnika 600kW zasilanego napięciem 3,3kV i pompy, kóra może podnieść 43 000 l wody na minutę na wysokość 60 metrów. Oprócz tego wdrożono monitorowanie stanu, sterowanie poziomem rząpia i monitorowanie ciśnienia na wlocie i wylocie.

Eksperckie monitorowanie drgań ifm: wszystko z jednego źródła

Wiele czynników doprowadziło Midvaal do wybrania ifm jako partnera automatyzacji do wdrożenia projektu. „ifm rozpoczęło od prezentacji nam swoich rozwiązań na targach i w ten sposób zostaliśmy przekonani. Inteligentne okablowanie, zmniejszające ich ilość, możliwość transmisji danych do PLC przez Ethernet i zapamiętywanie danych historycznych w elektronice diagnostycznej miało dla nas konkretną wartość dodaną” - powiedział Richards. „Współpraca znaczyła również to, że nie musieliśmy wynajmować specjalnych ekspertów diagnostyki drganiowej, ponieważ ifm zapewniał profesjonalne doradztwo i pełne wsparcie wdrożeniowe, tzn. że właściwie ustawialiśmy wszystkie wartości graniczne. Nawet dzisiaj eksperci firmy ifm asystują nam swoim długoletnim doświadczeniem eksperckim w diagnostyce drgań, kiedy tylko niezbędna jest pomoc przy analizie danych historycznych.”

Wspólnie z biurem konstrukcyjnym Wasterspec cc i integratorami z APJ Automation eksperci ifm wdrożyli rozwiązanie automatyki i monitorowania stanu. Składa się ono z czujników drgań VSA001, z których dane są przetwarzane przez elektronikę diagnostyczną VSE151. W połączeniu z czujnikami temperatury dostarczają one danych, wymaganych do zapewnienia ciągłego monitorowania stanu zdrowia systemu i wizualizacji potrzeb konserwacji silników i pomp. Dodatkowo, czujniki ciśnienia PG2454 są wykorzystywane do monitorowania ciśnienia na wlocie i wylocie pompy – zarówno zdalnego jak miejscowego na wskaźnikach analogowych.

Czujnik ciśnienia PG2454 wskazuje bieżącą wartość na łatwym w odczycie wyświetlaczu a również przesyła dane przez konwerter IO-Link DP2200.

Czujniki ciśnienia i temperatury są podłączone do masterów IO-Link AL1122 przy pomocy standardowej techniki łączeniowej M12. Ten typ mastera zawiera interfejs EtherNet/IP, który pozwala na jednoczesne przesyłanie danych do sterownika PLC i systemu IT. Dotyczy to również danych czujnika drgań, ponieważ elektronika diagnostyczna VSE151 również komunikuje się ze sterownikiem i system IP przez interfejs EtherNet/IP.

Czas instalacji zmniejszono o 80% do 1 tygodnia

Czas instalacji czujników zmniejszył się znacząco dzięki IO-Link. „Czas montażu pięciu zestawów pomp i silników zwykle wynosił pięć tygodni przy standardowej technologii łączeniowej. Przy nowoczesnej strukturze okablowania, opartej głównie o IO-Link, wymagany czas jest również jeden tydzień - ale dla wszystkich pięciu pomp” - powiedział Richards. Oprócz oszczędności czasu montażu, powstała możliwość zdalnego monitorowania stanu stacji pomp. Oprogramowanie do monitorowania stanu również zostało dostarczone przez ifm. „Od czujnika do infrastruktury na poziom IT - ifm dostarcza zintegrowany system, od jednego dostawcy. Oznacza to, że z ifm mamy pojedynczy punkt kontaktowy dla wszystkich pytań, które mogą się pojawić i otrzymujemy zawsze szybkie i kompetentne wsparcie”.

Przed zastosowaniem IO-Link dwie takie szafy z kartami analogowymi były niezbędne aby zapisywać wartości z czujników. Połączenia kablowe zabierały tydzień da każdej pompy. Przy IO-Link (z prawej) mamy mniej kabli i mniejszą zajętą przestrzeń. Mastery IO-Link i VSE zbierają dane z czujników i przesyłają je do sterownika przez Ethernet/IP. Midvaal Water potrafiło zmniejszyć czas montażu o 80 procent.

Wnioski

Rozwiązanie monitorowania silnika-pompy spełnia wymagania klienta odnośnie konserwacji predykcyjnej, zdalnego monitorowania stanu, kontroli poziomu rząpia i monitorowania wlotu i wylotu. Dodatkowo czas znalezienia usterki zmniejszył się dzięki zastosowaniu IO-Link i mniejszej ilości połaczeń. To pomaga osiągnąć skuteczną ochronę kosztownego sprzętu - silników i pomp. Firma Midvaal Water Company jest bardzo dumna z osiągniętego rezultatu - posiadania zakładu, który jest jedną z najbardziej innowacyjnych stacji pomp w Afryce Południowej.