Upload
angie-zaharia
View
10
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
SCADA
Citation preview
Ecoterra, no. 26, 2011
161
SISTEME DE MONITORIZARE, ACHIZIIE A DATELOR I CONTROL (SCADA)
N STAIA DE EPURARE DE LA S.C. COMCEH S.A. CLRAI
Grigore VLAD, Bogdan HUMOREANU, Ciprian POP
S.C. ICPE Bistria S.A., Bistria, Romnia
Abstract: Supervisory control and data acquisition (SCADA) systems in the purging station of trading
CO. COMCEH S.A. Clrai. In the complex system of interaction between the environment and the
industrial processes some of the most important aspects still debating, consist in efficient resource
consumption and diminishing the impact the industrial activities have upon the environment. By taking
advantage of the newest technological achievements, these interactions are brought to a new level, by
successful implementations of powerful control method and process analysis instruments. In the present
material, we will have a look at a residual water treatment process at Comceh S.A. Clrai, where we have a
case of successful implementation of SCADA system and modern online process analysis devices.
Key words: SCADA systems, industrial water treatment, water treatment efficiency
Introducere
Din punct de vedere tehnologic, procesul de epurare a apelor industriale de la Comceh S.A.
Clrai are la baz dou etape principale distincte, respectiv treapta fizico-chimic i treapta
biologic. n proces apare o etap secundar de recirculare prin care se realizeaz recuperarea unor
nsemnate cantiti de ap pentru procesul de producie. Msurarea parametrilor de ieire se
realizeaz prin intermediul unei reele de traductoare de mrimi de proces, conectate la instalaia de
automatizare. Capacitatea proiectat a staiei este de 4800 m.c. pe zi, la ieire apele trebuind s fie
conforme NTPA 001, pentru a putea fi deversate n emisar.
Instalaia de automatizare se structureaz n jurul automatului programabil principal care
conduce n mod automat procesul de epurare, de la nivel ierarhic primar. n structura sistemului
exist i un automat programabil subordonat ierarhic celui principal, care gestioneaz buna
funcionare a staiei de pompare. La nivel ierarhic superior, se afl sistemul de achiziie a datelor,
supervizare i control (SCADA), care este interconectat la nivel informatic cu memoria intern a
automatelor programabile din proces i care permite conducerea automat a procesului, att la nivel
local, de la staia principal cu rol de server, ct i de la distan [1].
Arhitectura sistemului
Elementele componente principale ale sistemului de automatizare sunt prezentate n fig.1.
Fig. 1. Arhitectura sistemului de automatizare
Ecoterra, no. 26, 2011
162
Funciile sistemului SCADA
Sunt dup cum urmeaz [4]:
- culegerea datelor prin intermediul controller-elor de teren sau direct de la senzori sau
echipamente de msur;
- stocarea datelor n baze de date, mpreun cu informaiile de timp i stare proces;
- prezentarea msurtorilor n mai multe formate (digital, analogic, bar-graph, grafic
tendina);
- generarea automat a alarmelor la praguri prescrise de utilizator;
- trimiterea automat sau la comand manual a alarmelor i comenzilor la distan (prin
reea LAN);
- rapoarte de activitate generate zilnic ce conin parametrii de funcionare ai instalaiei i
rapoarte ce conin parametrii apelor epurate la evacuarea acestora;
- controlul accesului utilizatorilor la configurri i comenzi (pe baz de parole);
- jurnal de operaii efectuate de ctre utilizatori.
Funcionarea sistemului
Conducerea automat a procesului are la baz un automat programabil din seria S7-300
(PLC1) care conduce la nivel primar procesul tehnologic, pe mai multe fire de execuie. Funciile de
baz pe care acesta le ndeplinete sunt, pe lng conducerea procesului, conversia i transmiterea
mrimilor de proces, algoritmi de control PID, comunicarea cu serverul SCADA, cu automatul
programabil al staiei de pompare (PLC2) i cu modulul operator. Automatul programabil de la
staia de pompare asigur conducerea local a staiei de pompare, n mod autonom (cnd legtura cu
PLC1 este ntrerupt) sau n mod SLAVE n situaia de funcionare normal. Acesta asigur att
conversia mrimilor de proces (analogice sau digitale) citite de la traductori, ct i trimiterea
acestora spre PLC1 i sistemul SCADA [2].
Prin definiie, sistemul informatic SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)
reprezint un sistem informatic modern, destinat urmririi i conducerii operative a proceselor
industriale, pe baza datelor achiziionate on-line. Din punct de vedere software, sistemul SCADA
este o aplicaie client-server, format dintr-un server de aplicaie care asigur n principal funciile
de achiziie, stocare, prelucrare i transmisie de date i un numr de aplicaii client care asigur
funciile de vizualizare a mrimilor achiziionate i raportate. Monitorizarea i comanda staiei se
realizeaz att de la distan folosind reeaua VPN i aplicaii tip client, ct i local folosind serverul
SCADA sau interfeele HMI existente. Aplicaia este configurat n scopul urmririi permanente a
evoluiei procesului, semnaliznd orice incident de tip alarm sau avarie. Istoricul acestor
evenimente va fi accesibil pentru operator prin intermediul unei liste de alarme. De asemenea,
aplicaia va genera automat rapoarte de activitate periodice sau de evacuare, sub forma unor tabele
de valori. Aceste rapoarte sunt stocate pe hard-disk-ul staiei server, ca fiiere n format .rtf,
fiecare fiier coninnd cte un raport [4].
Din punct de vedere al interfeei, aplicaia SCADA are ca punct de plecare o schem
sinoptic a ntregului proces, prin intermediul creia operatorul poate s identifice cu uurin starea
n care se afl att procesul tehnologic, ct i elementele componente ale acestuia (fig. 2). Prin
intermediul elementelor interactive de control se pot accesa direct diferitele zone de interes ale
aplicaiei, respectiv lista de alarme (fig. 3), seciunea dedicat graficelor de proces (fig. 4), seciunea
dedicat modificrilor parametrilor tehnologici, sau seciunea dedicat vizualizrilor de rapoarte de
activitate. Corespunztor fiecrui subproces, seciunea dedicat graficelor ofer posibilitatea
vizualizrii predefinite a anumitor grupuri de mrimi, n scopul evidenierii interdependenelor ntre
acestea, pe perioade corespunztoare de timp. Aceste vizualizri sunt accesibile prin intermediul
butoanelor de acces rapid [3].
Ecoterra, no. 26, 2011
163
Fig. 2. Pagina principal
Fig. 3. Lista de alarme
Fig. 4. Pagina cu grafice de proces
Ecoterra, no. 26, 2011
164
Concluzii
Utilizarea de aplicaii de tip SCADA n procesele de automatizare aduce importante
beneficii n ceea ce privete eficiena i utilizarea n exploatare, mai ales n cazul proceselor
tehnologice de epurare a apelor uzate, situaii n care este vital urmrirea pe termen lung a
variaiilor parametrilor de proces. Datorit posibilitii de intervenie asupra procesului, de la nivel
ierarhic superior, se pot elabora metode specifice de control, n scopul minimizrii resurselor
implicate n procesul de epurare. Un bun exemplu n acest scop este oferit de posibilitatea de
modificare a parametrilor algoritmului de control PID implementat la controlul suflantelor astfel
nct s rezulte o maximizare a eficienei utilitzii acestora.
Bibliografie
1. *** Datasheet Catalog.Com - Catalog internet componente electronice-Tranzistor MOSFET
IRF840PBF
2. *** Datasheet Catalog.Com - Catalog internet componente electronice - Circuit integrat UC2825
3. *** DatasheetCatalog.Com - Catalog internet componente electronice - IR 2113
4. *** www.automatizari-scada.ro
Date de contact
Grigore VLAD: S.C. ICPE Bistria S.A., str. Parcului, nr. 7, 420035, Bistria, jud. Bistria-Nsud,
Romnia, e-mail: [email protected]