You probably do not come from: Sweden. If necessary, change to: United States
  1. Vatten och avloppsvatten
  2. Modern pumpövervakning med IO-Link
  3. Applikationsrapport

Tillståndsövervakning säkerställer regional vattenförsörjning i Sydafrika

Även om två tredjedelar av jordens yta är täckt av vatten, lever en lika stor del av jordens befolkning i områden med vattenbrist. Grundvattnet är i allt högre grad förorenat av olika skäl. Som ett resultat av detta är dricksvatten den vanligaste orsaken för sjukdomar i världen. Om de aktuella trenderna för användningen inte ändras, kommer endast 60 % av vattenbehovet kunna täckas 2030.

ifms mål är därför att hjälpa sina kunder att spara vatten. Innovativa automatiseringslösningar som är enkla att implementera och hjälpa företag att spara vatten, energi och underhåll.

Midvaal Water Company är en vattenleverantör som tillhandahåller dricksvatten i Sydafrika på ett 900 km² stort område. Anläggningen ligger vid Vaal River och köper in obehandlat råvatten och levererar det till sina kunder efter rening. Utöver detta erbjuder Midvaal drift-, underhålls- och konsulttjänster för vattenreningsverk och avloppsanläggningar.

De fem nya motorpumpenheterna (grått motorhölje) har utrustats med IO-Link-givare och lösningar för tillståndsövervakning. De tre gamla enheterna användes för produktionen under installationen av de nya enheterna.

Moderna, enkla system för fjärrövervakning

I september 2019 bestämde sig denna icke-vinstdrivande organisationen för att renovera en av sina höglyftspumpstationer Tidigare hade stationerna analoga givare och standardinfrastruktur. "Förut tog det våra tekniker en vecka för att ansluta en pump i stationen till PLC:n på grund av den komplexa kabeldragningen", säger Mark Richards, underhållschef på Midvaal. "Dessutom kunde kabeldragningsfel enkelt inträffa på grund av den stora mängden kablar, vilket ledde till komplext merarbete."

Midvaal ville ha en innovativ och enklare lösning som skulle möjliggöra tillförlitlig styrning av pumparna och motorerna på höglyftspumpstationen samt fjärrövervakning för att schemalägga underhållsuppgifter i tid, säkerställa prestanda och bevara pumpstationens värde på lång sikt.

I ett pilotprojekt utrustades fem enheter med motorer och pumpar med styr- och övervakningsgivare samt motsvarande infrastruktur. Var och en av dessa enheter består av en 600 kW motor med 3,3 kV matning och en pump med en kapacitet på 43000 liter vatten per minut till 60 meters höjd. Dessutom implementerades tillståndsövervakning, sumpnivåreglering och tryckövervakning på inlopp och utlopp.

Vibrationsövervakningsexpertis på ifm: Allt från samma leverantör

Flera faktorer fick Midvaal till att välja ifm som sin automationspartner för projektimplementeringen. “ifm presenterade sin lösning för oss på en mässa och vi blev direkt övertygade. .De smarta ledningarna med lägre kabelbehov, möjligheten att överföra data till PLC via Ethernet och lagring av historiska data i diagnostikelektroniken gav oss ett verkligt mervärde," säger Richards. "Samarbetet innebar också att vi inte behöver anlita en extern vibrationsexpert eftersom ifm kom med professionell rådgivning och komplett implementeringsstöd, t.ex. genom att säkerställa att alla gränsvärden var korrekt inställda. Fortfarande hjälper ifms experter oss med sin långa erfarenhet av vibrationsdiagnostik när vi har behov av att analysera historiska data."

Tillsammans med ingenjörskontoret Wasterspec cc och systemintegratörerna från APJ Automation, implementerade ifm experter automations- och tillståndsövervakningslösningen. Den består av vibrationsgivarna VSA001 vars data utvärderas av diagnosenheten VSE151. I kombination med temperaturgivarna tillhandahålls erforderliga data för att säkerställa kontinuerlig övervakning av systemstatus och visning av underhållsbehov för motor och pump. Dessutom används tryckgivarna PG2454 för tryckövervakning vid pumpens inlopp och utlopp – både med fjärrenheter och på plats via en analog display.

Tryckgivaren PG2454 visar det aktuella värdet på den lättavlästa displayen på plats och överför det även digitalt via IO-Link-sändaren DP2200.

Tryck- och temperaturgivarna ansluts till AL1122 IO-Link-master med standardmässig M12-anslutningsteknik. Den här typen av mastern har ett Ethernet-/IP-gränssnitt för simultan dataöverföring till PLC- och IT-system. Detsamma gäller för vibrationsgivardata eftersom diagnosenheten VSE151 också kommunicerar direkt med PLC- och IT-system via Ethernet-/IP-gränssnitt.

Installationstiden reduceras med 80 procent till en vecka

Installationstiden för givaren reduceras betydligt tack vare IO-Link. "Installationstiden för fem pump- och motorenheter var tidigare fem veckor med fasta installationer. Med den moderna kabeldragningstekniken som primärt är baserad på IO-Link är den tiden som krävs också en vecka – men för alla fem pumpar," säger Richards. Utöver att spara in på installationstiden kan nu tillståndet för pumpstationen fjärrövervakas. Även programvaran för tillståndsövervakning tillhandahålls av ifm. "Från givare och infrastruktur till IT-nivå, tillhandahåller ifm ett integrerat system från en enda leverantör. Detta innebär att vi har en enda kontaktperson på ifm för alla frågor som kan uppstå och vi får alltid snabb och kompetent support."

Innan IO-Link användes, krävdes två av de här skåpen med analoga kort (vänster) för att registrera värdena från givarna. Kabeldragningen tog en vecka för varje pump. Med IO-Link (höger) krävs färre kablar och mindre utrymme. IO-Link-mastrar och VSE samlar in givardata och skickar den till PLC:n via Ethernet/IP. Midvaal Water kunde reducera installationstiden med 80 procent.

Slutsats

Övervakningslösningen för motor-pump-enheten uppfyller kundens krav på prediktivt underhåll, tillståndsövervakning online, sumpnivåreglering och tryckövervakning för inlopp och utlopp. Felsökningstiden reduceras också tack vare IO-Link och färre kopplingar. Detta ger ett tillförlitligt skydd av de värdefulla tillgångarna. Midvaal Water Company är med rätta stolta över vad de har uppnått genom sin anläggning som är en av de mest innovativa pumpstationerna i Sydafrika.