可靠的设备远程监控技术

作者:Kay Miller 文章来源:Wago技术公司 发布时间:2014-09-18

为了对排水系统进行保护,例如在暴雨后,把含有污物的雨水、洪水引导到卸载沉淀池中。何时将这些未净化的混合水放入到排水渠中、排放多少等,都要由污水处理厂准确地记录下来。这时,I/O输入输出系统能够作为重要的数据接口给予极大的帮助。

收集污水、向水渠放水、污水净化、控制污水净化过程和放出净化后的污水等是污水处理厂最主要的五大任务。为了实现经济可靠的污水净化,污水处理厂必须对水渠系统和污水净化过程进行连续和准确的监控。因此,Lünen市市政污水处理厂AÖR(SAL)把他们的泵站逐个进行了现代化技术改造,实现了最新水平的自动化。有害物质处理专业技术公司Dr. Bellwon公司获得了这一项目和系统集成的合同。他们所使用的Wago 750型I/O输入输出系统在这一项目中承担着非常重要的任务。

利用符合IEC 61131-3标准规定的PLC可编程序控制器系统可以对像水泵变频器一类的设备进行控制、操作,利用现场的触摸屏进行监控观察。这一输入输出系统的另一个重要任务就是利用VPN虚拟网络、TCP/IP以太网协议保持与控制中心的通信。对Dr. Bellwon公司泵站技术改造负责人Lars Laubenthal先生来讲,泵站的联网给他提出了全新的任务:“今天,我们已经能够从中央控制室对整个泵站网络进行实时监控了。”

泵站网络通信的基础设施工作量不算太大,因为在过去的时间里各个泵站都已经安装了电话。“在涉及到DSL连接时仅剩下一个可用资源多少的问题了。”作为自动化技术改造项目的负责人,他利用PLC可编程序控制器系统中的集成功能把Wago系统与控制程序连接起来,即泵站内Profibus层次的接口与以太网层次的主控系统相互连接起来。

很高的数据安全性能

在这一输入输出技术的帮助下,泵站始终处于在线联网状态,因此Dr. Bellwon公司能够实现从中央控制室对所有的数据进行维护和管理。“利用这一途径我们大大提高了数据的安全可靠性,因为所有的文件记录和数据存储都有冗余,都是利用SQL数据库来完成的。”Laubenthal先生强调说。SAL污水处理厂在设计系统时就考虑了对所有泵站的工作情况进行连续性监控,从而能够及时发现泵站中可能出现的异常。

从整个流程监控的角度来讲,750型I/O输入输出系统能够集中保存除设备监控报警信息之外所有的特性数据和分析数据。这些数据包括了例如水位、流量、酸碱度pH值和氧化还原值、水泵数据和工作流量以及输入的暴雨雨水量等。在中央控制室内,设备工作状况可视化实现,对其工作状况可实时进行评判和记录。

提供了清楚准确的证据

这种完整的,基于服务器的文件记录在污水净化处理的实践中为设备控制和工作情况的优化提供了可靠的基础。其中,从卸载沉淀池中排放过来的混合水的检测数据还可在符合标准的水质检验记录使用。“根据数据库的数据我们可以准确地证明何时、多大流量的混合水进入了水渠,降雨量和雨水的温度是多少。”Laubenthal先生说道。这家Lünen市的市政企业可以像北莱茵-威斯法轮州的监管机构提供清楚准确的证明,排放出去的污水是否因设备故障或者暴雨而不够清洁,有意或无意地把不合格污水排放到河流中或小溪里了。

航道的自我监控监管条例第3条中规定了保存数据以备查证的责任和义务。与下水道网络连接的最重要的雨水沉淀池、雨水溢流池和污水收集渠网都要安装连续记录水位的监控装置,并通过合适的方式确定水位、排放量、排放持续时间、排放频率等数据,在需要净化时向污水净化设备输送的水量等数据。

Wago解决方案从整体系统的角度为多种多样的检测和条件技术提供了所需的不同模块。“除了很高的使用灵活性之外,很高的工作可靠性也是我们关注的焦点。因此我们特意在污水净化设备技术改造中选择了面向未来的,在工业化应用中非常可靠的硬件和软件。”工程师说道。

其他使得Wago技术的工业领域中得到广泛应用的优点是,很短的配件供货时间、元器件很高的可用性以及新的、有着集成功能的接线端子。组合使用的灵活性使得它们能够很好地满足用户特殊需求,给了用户极大的支持。这样就可以让用户安装、使用自己真正需要的功能了。这种I/O输入输出系统提供了多种不同的接口技术,其中就包括了Profibus DP或者Hart现场总线使用的通信技术协议,以便能够完美集成到检测系统之中。通过其特殊的连接端子,具有自我保护的电路也可以直接接入到这一输入输出系统之中。

Lünen市污水处理厂使用的输入输出系统中的一个特殊之处就是冗余通信。750型I/O输入输出系统提供了两套独立的数据传送途径,并能够实现故障报警。当生产数据经VPN虚拟网传输给SQL服务器时,Wago技术的输入输出系统有能力通过Exchange-Server邮件服务器自动地下载电子邮件,即使是出现故障、干扰时,它也能把电子邮件下载到SAL服务器的智能手机上。利用邮件服务器传递数据在备份系统中也有应用,尤其是当网络通信出现故障时。

快速做出正确反应

Lünen市污水处理厂的实例表明,如何利用互动解决方案高效实现设备的远程监控和远程遥控的。同时,这一方案也降低了人工管理、操作以及原材料费用。使用不依赖操作地点的、高可用性的IP技术使用户可利用VPN虚拟网络技术可靠地控制管理所有设备,在计算机或智能手机上完成各个设备不同的操作和控制。“在许多污水交换设备中,出现故障后还一直都只是向管理人员传递故障信息,在界定、分析故障原因、采取措施、排除故障之前已损失了大量的宝贵时间,我们希望转变这种不利的现象。”Lars Laubenthal先生指出。

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