Zakład Uzdatniania Wody w Zagnańsku wraz z ujęciami, należący do Wodociągów Kieleckich Sp. z o.o. stanowi część systemu zaopatrującego Kielce w wodę. W celu usprawnienia pracy ZUW Zagnańsk oraz ujęć wody w roku 1999 podjęto decyzję o realizacji systemu monitoringu i sterowania dla wymienionych obiektów. Realizację tematu powierzono firmie LOGICA Poland Sp. z o.o. z Krakowa, specjalizującej się w realizacji tego typu przedsięwzięć głównie dla branży wodociągowej i kanalizacyjnej. Zgodnie z wymaganiami Wodociągów Kieleckich zastosowano istniejące na rynku standardowe rozwiązania. System sterowania został wykonany w oparciu o sterowniki programowalne VersaMax firmy GE Fanuc. Do wizualizacji pracy ujęć i Zakładu Uzdatniania Wody wykorzystano program InTouch 7.1 runtime firmy Wonderware w wersji 1000 punktowej pracujący na dwóch komputerach HP Vectra z systemem Windows NT 4.0 połączonych siecią Ethernet. Komputery wyposażono w dodatkowe karty z portami szeregowymi RS232, napędy CD oraz ZIP 8GB. Komputer dyspozytorski jest zasilany z UPSa, posiada zainstalowaną drukarkę, która służy min. do drukowania raportów. Jeden komputer umieszczono na Dyspozytorni, drugi spełniający rolę komputera rezerwowego na wypadek uszkodzenia zestawu w Dyspozytorni umieszczono u kierownika ZUW. Podgląd pracy ujęć i Zakładu Uzdatniania Wody w Zagnańsku bez możliwości ingerencji w pracę systemu jest możliwy również na oddalonej o kilkanaście kilometrów od Zagnańska Centralnej Dyspozytorni przy ul. Krakowskiej w Kielcach. Na posiadanym przez Wodociągi Kieleckie komputerze zainstalowano bowiem oprogramowanie FactoryFocus 7.1. Połączenie z Dyspozytornią w Zagnańsku odbywa się poprzez modemy i sieć telefoniczną TP S.A. Tą drogą przekazywane są również zestawienia raportowe dla Dyrekcji Wodociągów Kieleckich.
Sterowniki GE Fanuc VersaMax zainstalowane w Zakładzie Uzdatniania Wody oraz na ujęciach mają za zadanie:
- zbieranie danych pomiarowych z dwóch czerpni znajdujących się na terenie ZUW – sygnały analogowe,
zbieranie danych pomiarowych z ujęć wody – sygnały analogowe, - zbieranie informacji o stanach pracy pomp w czerpniach oraz pomp głębinowych pracujących na ujęciach – sygnały cyfrowe,
- generowanie sygnałów o stanach alarmowych i awariach,
- realizowanie sterowań przepustnicami dla utrzymania odpowiedniej wydajności pomp w czerpniach oraz w studniach głębinowych,
- zliczanie czasu pracy pomp,
- zliczanie produkcji wody oraz obliczanie wydajności pomp w studniach głębinowych na podstawie impulsów generowanych przez wodomierze.
Do systemu przekazywane są również sygnały o otwarciu: włazów do studni głębinowych i drzwi do budynków rozdzielni znajdujących się na ujęciach. Komunikacja sterowników zainstalowanych na ujęciach z komputerem Dyspozytorni odbywa się poprzez radiomodemy SATEL 2ASxE. Sterownik obsługujący Zakład Uzdatniania Wody połączony jest z komputerem Dyspozytorni łączem kablowym. W obu przypadkach transmisja danych odbywa się z wykorzystanie protokołu Modbus RTU.
Aplikacja wizualizacyjna wykonana w programie InTouch 7.1 składa się z 69 różnych ekranów, wśród których znajdują się:
- schemat technologiczny,
- schematy szczegółowe obiektów,
- ekrany – menu wyboru,
- ekrany alarmowe,
- ekrany trendów historycznych dla poszczególnych obiektów,
- ekrany informacyjne.
W górnej części ekranu głównego umieszczone jest okno, w którym znajdują się informacje takie jak: data, godzina, nazwisko operatora zalogowanego do systemu oraz przyciski umożliwiające: wydruk bieżącego ekranu aplikacji, zamknięcie aplikacji, dostęp do okna logowania operatora. Centralną część ekranu głównego zajmuje schemat technologiczny ujęć wody i Zakładu Uzdatniania, na którym przedstawiono stany pracy ujęć i zespołów pompowych w czerpniach, poziomy wody w studniach i czerpniach oraz graficzną informację o otwarciu włazów do studni głębinowych i drzwi do rozdzielni. Naciśnięcie myszką symbolu pompy na ujęciu powoduje przejście do okna szczegółowego ujęcia. Wybranie symbolu zespołu pompowego w czerpni pozwala otworzyć okno do załączania i wyłączania zespołów pompowych. Poniżej schematu technologicznego znajduje się główne menu wyboru, z którego dostępne są: zestawienia raportowe (po wcześniejszym zalogowaniu operatora o odpowiednim poziomie dostępu), szczegółowe schematy ujęć wody i ZUW Zagnańsk, okna alarmowe i historyczne. Możliwe jest również wywołanie na ekran okna programu Modbus oraz reinicjalizacja transmisji w przypadku jej zaniku. Wszystkie dane pomiarowe z obiektów są archiwizowane i możliwe do analizowania w dowolnej chwili na wykresach trendów historycznych. Alarmy z obiektów są przekazywane: w postaci graficznej na ekranach szczegółowych, opisowo w oknach alarmowych oraz poprzez sygnał dźwiękowy wykorzystując kartę zainstalowaną w komputerze i głośniki. Wydzielenie grup alarmowych ułatwia operatorowi przeglądanie zaistniałych sytuacji awaryjnych i alarmów. Zestawienia obejmujące dane o produkcji wody, czasie pracy pomp w studniach głębinowych i zespołów pompowych w czerpniach zostały wpisane w istniejący do tej pory szablon. Generowane są w formie raportów dobowych i miesięcznych.
System monitoringu i sterowania zastosowany w Zakładzie Uzdatniania Wody w Zagnańsku należącym do Wodociągów Kieleckich pozwala operatorowi na pełną kontrolę pracy ujęć i ZUW. Operator ma możliwość nie tylko obserwacji pracy obiektów, ale również sterowania np. wydajnością poszczególnych ujęć i zespołów pompowych poprzez zadawanie stopnia otwarcia przepustnic. Automatyczne generowanie raportów o produkcji wody daje oszczędności w eksploatacji pojazdów – nie są już konieczne codzienne wyjazdy w celu odczytania wskazań wodomierzy zainstalowanych na ujęciach. System pozwala na szybsze wykrywanie awarii i reagowanie na ich zaistnienie. Ciekawostką jest fakt wprowadzenia do systemu monitoringu i sterowania informacji dotyczących bezpieczeństwa obiektów, co ma znaczenie nie tylko dla “producenta” wody, ale również dla odbiorców.
Powiązane posty:
Projektant/programista z kilkunastoletnim doświadczeniem. Uczestniczył w realizacji wielu wdrożeń z zakresu automatyki/wizualizacji/sterowania/monitoringu/telemetrii. Autor projektów systemów telemetrii, twórca aplikacji monitoringu. 