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控制系统

水资源管理 | 测量值的智能网络化,万可控制器成为IoT网关核心担当

  2020年09月16日  

  采用正确的测量方法——在流程优化过程中总无法绕开这一点。这听上去很容易,但事实却并非如此。

  采用正确的测量方法意味着:确定与流程分析实际相关的数据,使用合适的计算模式对数据进行评估,然后传输到规定系统中。如果一切顺利的话,测量值可在末端导出,以持续提升处理效率。

  在废水处理过程中,数据主要记录在生活污水网络或废水处理厂中。其中,来自德国埃平根的NIVUS公司因其出众的测量传感器而取得市场领先地位。

  在万可的协助下,该公司研发的解决方案可以相对简单的方式将远程数据连接到网络中。

  NIVUS与万可通过一款标准化解决方案实现简单的网络化管理。

  这些废水处理设施十分敏感,需在恒定环境中对微生物进行培养。因此,对废水以温和方式排放成为必不可少的先决条件——特别是在涉及排量、浓度以及废水成分的情况下。而废水穿流测量与节流位等水利工程系统的结合可实现这一点。

  如将水利工程系统各测量点与污水处理系统相连,则此处获取的数据便可实时显示在废水处理厂的控制中心。同时,通过对废水处理设施中预期与实际数据的对比,可计算出最佳废水供应,从而实现处理厂的最佳运行状态。

  采取必要措施时,需将技术设置更改与更改生效之间的时间差也考虑在内。在废水抵达处理厂或外部区域之前过程控制就已开始。

  同时,对节流位或其他水利工程系统进行定向控制可有助于实现对地表水的管理。而水指令4.0则是在NIVUS一体化过程控制系统的基础上形成的。

  优秀的过程控制

  污水管理系统中的地下暴雨存储位等也需进行高效规划。在发生暴雨时,这些储水位可被迅速填满。雨势减弱后,这些污染程度较低的雨水将在相应处理设施中得到相应的生化处理。

  为实现这一目标,可在智能升级系统的基础上根据需要对储水池的通风装置进行调试,从而创建良好的净化流程并实现效能提升。

  为复杂应用提供标准化解决方案

  净水及废水处理中的大部分应用都着眼于循环再利用。为此NIVUS与万可合作研发一项标准化技术。

  WAGO-I/O-SYSTEM 750系统凭借PFC 200控制器承担从站免维护IoT网关这一核心功能,而“Nivulink-Control“则可确保传感器、执行器及主要控制中心间的互联。

  此外,NIVUS既可实现中央处理设施的自动化,又可实现对分散处理区域的监控,优势明显:“集中操作十分简单便捷,同时可实现对分散站点的集中监测和控制。中央可视化系统组件可对分散系统进行快速浏览及高效监控。”NIVUS市场经理Martin Müller解释道。

  “NivuLink Control”:一款适于PLC系统的紧凑型控制器,支持网络及现场总线接口。

  分散站点实现便捷连接

  分布于聚合系统中的控制器在对过程进行控制的同时还可对系统进行监控。因此,凭借PFC 200控制器可实现与泵站的连接并通过中央控制仪表进行控制及连续性系统监控。通过该种方式可及早发现并缓解磨损及堵塞问题。

  WAGO-I/O-SYSTEM 750系列拥有超过500种功能模块,可通过硬件平台连接多种传感器测量技术及驱动。因此,可以定向方式对从站过程数据进行记录。

  因此Martin Müller将PFC 200控制器定义为“连接传感器信息与控制系统的远程大脑”——为您提供理想的传感器和控制系统。该方案可对集中的废水处理设施进行全天候观测,从而降低监测和维护费用,并提升操作安全。“

  通过从站测量数据可对系统整体状态进行判断。对于运营商而言,NICOS、PFC 200或“NivuLink Control“等系统解决方案的应用代表我们朝预测性维护迈出了关键一步。”万可全球水处理行业经理Kay Miller强调。

  无论是通过不同I/O模块采集各类分析值、信号类型或数据,还是处理控制器数据,亦或通过TCP/IP将数据包传输至控制中心,都可因750系统的全面开放而提升效率。

  适于复杂计算和控制的本地化编程序列可对“Nivulink Control”进行编程。该控制器除支持所有网络及现场接口外,还对所有750/753系列的一切数字化、模拟量及独特的I/O模块提供支持。同时,可根据控制器类型,通过无线网络和/或以太网接口进行数据传输。

  自由连接

  此外,750系统的众多接口可实现与相邻设备和系统组件的互联。模拟量及数字输出以及总线技术都可在控制执行器中获取。同时,测量值存储器也可通过SD卡实现轻松拓展。使用传统数据线或无线3G版PFC 200控制器都可连接到更高一级系统中。

  “NIVUS将PFC 200连接到NivuLink Control后,可无需使用当地网络或特殊的SIM卡。因此,我们可提供以服务器及以云连接为基础的两种应用供选择,”Miller解释道。

  “NivuLink Control”以PFC200为依托,因极小数据量而知名,由此可降低数据传输成本。警报与触发功能可在特定场景中加速流程的进行。集成诸如OVPN、IPSec或TLS等安全特性可确保传输安全性。因此,“NivuLink Control”同样满足严苛基础设施应用对网络安全的要求。

  结论

  根据NIVUS的经验,控制系统制造商以往都通过应用各式系统层级来解决系统的地理分布问题。“然而,这并不能满足复杂的子系统的需求——至少不能一步实现,”Muller解释道。

  首先,在外部站点应用自动化程度较低的“远程接线单元(RTUs),然后将独立子系统连接到更高一级网络控制系统中。

  Muller继续道,“凭借NivuLink Control,可将该独立智能解决方案用于整个传感器测量系统中——一家供应商一步解决。”

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