Voda základní předpoklad našeho života

Transkript

1 VODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ Automatizační řešení Voda základní předpoklad našeho života Úprava vody /// Odpadní voda /// Ochrana před povodněmi /// Řešení na míru /// Úspora energie /// Minimalizované riziko /// Spolehlivé zásobování /// Dodržování předpisů ///

2 Vodní hospodářství /// Vodní hospodářství /// Vodní hospodářství /// Vodní hos Spoutání a využití jedné z přírodních sil Regulovat, hospodařit, využívat - voda, základní součást našeho života Mitsubishi Electric nabízí řešení, která nejenže zajišťují zásobování vodou, ale také chrání obydlené oblasti, které jsou na něm závislé. Řídicí systémy Mitsubishi Electric se starají o spolehlivé čištění odpadních vod a poskytují tím vašemu podniku jistotu, že plní platné předpisy pro nakládání s odpadní vodou a minimalizují tak dopady na životní prostředí. Moderní systémy hospodaření s vodou, které jsou postaveny na bázi řídicích systémů Mitsubishi Electric, pomáhají podnikům snížit energetické náklady a zvýšit provozní efektivitu. 2

3 podářství /// Vodní hospodářství /// Vodní hospodářství /// Vodní hospodářství Reagovat na změny Voda je naše nejdrahocennější surovina a současně také pro nás představuje jednu z největších výzev. Přitom polovina lidské populace považuje vodu za něco samozřejmého, zatímco druhá polovina je konfrontována se stále větším nedostatkem vody. Globální spotřeba vody i nadále prudce stoupá, a z tohoto důvodu nabývá infrastruktura pro zásobování vodou a úpravu vody stále větší význam. Zároveň s tím zvyšují změny klimatu a postupující urbanizace krajiny nebezpečí záplav v celosvětovém měřítku. Reakce na tuto měnící se životní situaci bude jedním z charakteristických rysů našeho století. Strategie nakládání s vodou jako surovinou musí zahrnout celé spektrum služeb, od zajištění zásobování pitnou vodou, přes kontrolu množství škodlivých látek při úpravě surové vody a čištění odpadních vod, zjišťování kvality vody ke koupání, správu vodních cest a vodních nádrží až po ochranu proti povodním. To vše musí zároveň probíhat v souladu se stále přísnějšími standardy a legislativními předpisy. Ochrana zdrojů Protože naše spotřeba vody neustále stoupá, stává se voda stále cennější surovinou. Naším cílem musí být dlouhodobé posilování úlohy vodního hospodářství tak, aby se podnikatelské zájmy dostaly do souladu s potřebami ochrany přírodního prostředí. Správné nakládání s vodními zdroji a jejich ochrana rozhodujícím způsobem přispěje k tomu, jak budeme schopni plnit příští zemědělské, urbanistické a energetické požadavky a současně s dlouhodobým výhledem udržet přirozený ekosystém s ohledem na zatížením, které přináší globální společnost. Efektivní ochrana této významné suroviny je výzvou pro inovativní myšlení a inovativní technickou činnost. Minimalizace rizik Bez ohledu nato, v kterém odvětví vodního hospodářství pracujete, nebo jakým změnám čelíte, Mtsubishi Electric bude s vámi spolupracovat a pomůže vám splnit vaše úkoly a udržet možná rizika na co nejnižší úrovni. Firma Mitsubishi Electric se těší v celosvětovém měřítku velké důvěře a osvědčila se ve všech odvětvích vodního hospodářství. Je proto schopna optimalizovat výkonnost vašich technologických zařízení, zvýšit jejích dostupnost, snížit náklady na instalaci a provoz a splnit nejen vaše současné požadavky, ale také budoucí potřeby. 3

4 Vodní hospodářství /// Vodní hospodářství /// Vodní hospodářství /// Vodní hos Doprovodíme vás na každém kroku Před vodním hospodářstvím, stejně jako před ostatními odvětvími průmyslu, stojí mimořádná výzva související s akumulací a rozvodem vodních rezerv. Voda je surovina, kterou mnoho odběratelů považuje za samozřejmost, a která se ve vztahu k investicím a provozním nákladům dostává stále více pod tlak na snižování nákladů. Populační růst přináší další nároky jak na zásobování vodou, tak také na likvidaci odpadních vod. U všech procesů je nezbytné s ohledem na bezpečné zásobování vodou a na ochranu životního prostředí striktně dodržovat směrnice EU. Následně je každá firma pracující v tomto odvětví odkázána na spolehlivého partnera obeznámeného s příslušnou problematikou, který nabízí požadovaná řešení a je den co den, po dobu mnoha let trvale k dispozici, připraven poskytnout spolehlivou podporu. Mitsubishi Electric je takovým partnerem. Nabízíme systémy s potřebnou flexibilitou a spolehlivostí, které splňují požadované nároky a zhodnocují zkušeností z dlouholeté spolupráce s našimi zákazníky z oblasti vodárenství. Rozumíme klíčovým pochodům, které se odehrávají v každé fázi procesu. Stanice dálkového dohledu Protipovodňové hráze Zdroj vody Jímací nádrž Čerpací stanice Úprava vody: Předčištění, síta vločkování, filtrace sedimentace a desinfekce Doprava pitné vody 4

5 podářství /// Vodní hospodářství /// Vodní hospodářství /// Vodní hospodářství Jsme také pro vás kompetentním partnerem pro související úlohy, které se přímo netýkají zásobování vodou. Může to být monitorování zvýšených průtoků a ochrana obydlených oblastí vybavených vodárenskou soustavou proti povodním. Na základě těchto znalostí jsme vyvinuli řešení na míru, která jsou přizpůsobená speciálním požadavkům vodního hospodářství. V dalším vám představíme řešení pro jednotlivé procesy. Pro více informací kontaktujte prosím nejbližší prodejní kancelář nebo vašeho smluvního partnera, kde vám můžeme na základě vašeho zadání vypracovat inovativní, spolehlivé a cenově příznivé řešení. Automatizační iq Platform Vedoucí průmyslová modulární řídicí platforma s výkonnými programovými nástroji, která obvykle slouží jako centrální řídicí stanice. řady FR-700 Optimalizovaný pro aplikace využívající čerpadla a ventilátory do 630 kw, může pracovat v režimu s rekuperací energie. Čerpací stanice Odběratelé Plavební komora Operátorské panely řady GOT Poskytují transparentní znázornění jakéhokoliv procesu a jsou vybaveny pro připojení k různým datovým sítím. Kompaktní řídicí jednotky PLC řady FX Pro výkonné, rozšiřitelné a vzdálené řídicí aplikace s podporou protokolů pro nasazení jako vzdálená terminálová jednotka RTU. Vyčištěná voda Čištění odpadní vody: síta, usazovací nádrže, filtrace & finální dočištění Vzdálené v/v MELSEC ST (Slicetype Terminal) Modulární, flexibilní v/v síťová svorkovnicová jednotka pro různé druhy vstupních a výstupních signálů. 5

6 Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Jímání, čištění a zásobování Efektivní sledování všech stránek úpravy vody Dodržování platných předpisů pro zásobování pitnou vodou musí být zajištěno za všech okolností. Spolehlivý dohled Nařízení EU o pitné vodě a související legislativa jednotlivých členských států zavedla přísná opatření, pro jejichž splnění Mitsubishi Electric nabízí řešení pro všechny fáze procesu. iq Platform se svou modulární a flexibilní konstrukcí vytváří páteř pro celý proces. Pomocí kombinace funkcí PLC a funkcí pro řízení procesů v jednom nosiči zásuvných modulů poskytuje iq Platform efektivní a zároveň cenově příznivé řešení. Výkonné programovací nástroje a softwarová řešení vám pomohou k rychlému zavedení projektů do praxe. Programovací prostředí iq Works obsahuje všechny funkce potřebné pro jednotlivé fáze budovaného systému, od grafického návrhu systému přes vlastní tvorbu programu až k následnému provozu a údržbě vašeho technologického zařízení. Četné testovací a simulační funkce zabudovaných systémů PLC, HMI a frekvenčních ů slouží k optimalizaci a snížení chybovosti. Náběh projektu se tím podstatně zkrátí a zároveň se sníží náklady. Použití jednotného společného systému pro všechny procesy zvyšuje efektivitu a snižuje náklady na údržbu při provozu. Systém s velkým dosahem iq Platform umožňuje spolupráci s většinou otevřených datových sítí, které se dnes používají v automatizační technice. Distribuovaná řešení pomáhají ve srovnání s konvenčním kabelovým propojením snížit náklady bez negativního vlivu na spolehlivost. Kromě toho podporují diagnostické funkce pro rychlé hledání chyb. 6

7 Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Tiskárna poplachů Tiskárna poplachů Ethernet Řízení čerpadel / sít Vločkování Sedimentace / filtrování iq Platform Dezinfekce Redundantní systém iq Platform PLC FX Datový kabel Operátorský panel PLC FX Operátorský panel Operátorský panel Mnoho dílčích systémů distribuovaných podél technologického zařízení je možné integrovat do jednoho propojeného systému Protože u mnoha aplikací není možné vyloučit kontakt s vodou, má vybraná část v/v modulů krytí IP67. Tyto moduly se proto mohou použít kdekoliv v rámci vodárenského zařízení, což garantuje maximální flexibilitu. Síťová technika není omezená jen na vzdálené v/v moduly. K splnění nároků vyplývajících z distribuovaných aplikací jsou všechny naše automatizační výrobky, včetně frekvenčních ů a operátorských panelů, schopné práce v síti. Řídicí jednotky mohou být přímo propojeny s datovou sítí podnikového IT systému. To zjednodušuje přímé vyhodnocování a monitorování dat z vyšší úrovně řízení. Mezičlánek tvořený poruchovými systémy pro konverzi dat na bázi PC je proto nadbytečný. Nahlédnutí do procesu Mitsubishi vám nabízí snad nejkompletnější výběr operátorských panelů a průmyslových PC pro vizualizaci. Pracovníci obsluhy a údržby mají bezprostředně k dispozici všechny informace a provozní data přímo na místě u provozních zařízení nebo na centrálním pracovišti. Jednoduchá obsluha ve spojení s velkou mírou flexibility přináší do funkčních pochodů vodárenského zařízení transparentnost a zabudované diagnostické funkce zjednodušují jeho údržbu. Stěžejní kompetence Poslední díl skládačky tvoří partner, důvěrně obeznámený s průmyslovými pochody, který disponuje expertními znalostmi a zdroji potřebnými pro realizaci technologického zařízení v rámci stanoveného časového plánu a daného rozpočtu. Firma Mitsubishi Electric, díky své mimořádné technické kompetenci, dlouholetém působení v oboru a spoluúčasti na vodohospodářských projektech v Evropě i po celém světě, může rozhodujícím způsobem přispět k úspěšné realizaci vodárenských staveb. Díky tomu, že jsou přístroje řady GOT1000 konstruovány pro stupeň krytí IP67, zůstávají tyto jednotky HMI i za velmi nepříznivých vlivů prostředí absolutně provozně spolehlivé. Dostupnost informací, když jsou právě zapotřebí 7

8 Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Čerpací stanice/hrubé předčištění Zvýšit výkon a snížit náklady Ethernet Řízení čerpadel PLC FX Tiskárna poplachů Čerpadla inteligentní a energeticky efektivní Čerpací stanice stojí na začátku celého procesu a dopravuje vodu do úpravny vody. Celá řada čerpadel různých velikostí je řízena frekvenčními i Mitsubishi Electric, které zajišťují úsporný a spolehlivý provoz čerpací stanice. Jejich extrémní spolehlivost zaručuje provozní jistotu následných zařízení. Řízení čerpadel může být centrální, nebo decentralizované využívající přístup přes průmyslovou sběrnici Fieldbus. Rodina frekvenčních ů FR-F700 od Mitsubishi Electric je optimalizována pro použití s čerpadly až do 630 kw tak, aby pokryla široké spektrum aplikačních požadavků. Pomocí optimalizované regulace budicího proudu (OEC Optimum Excitation Control) je možné s nimi dosáhnout úspory energie až 60 %. Vločkování Example configuration of a Klära Kontrola kvality Ethernet Vločkování iq Platform Tiskárna poplachů Ekonomicky členěné řízení Po hrubém předčištění následuje vločkování, které odstraní zakalení a zbarvení vody. Předpokladem pro optimální průběh tohoto procesu je přesné dávkování flokulačního prostředku v rámci daných tolerancí. Řídicí systémy (iq) Mitsubishi disponují pro tento účel potřebnou spolehlivostí a flexibilitou. Nejvyšší funkční spolehlivost je zde možné dosáhnout zdvojenou redundantní architekturu řídicího systému. Vzdálené v/v podporují vysokou flexibilitu v kombinaci s jednoduchou návazností na příslušné řízení a garantují tím optimální provoz lokálních dávkovacích stanic. Operátorský panel 8

9 Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Úprava vody /// Jemná filtrace/sedimentace Example configuration of a Lokální nebo decentralizované řízení, zcela jednoduše Ethernet Filtr iq Platform Tiskárna poplachů Vysoká míra flexibility Voda se pomocí čerpadel různých velikostí dopravuje mezi jednotlivými úseky technologického zařízení, a také zde nasazení frekvenčních ů Mitsubishi přispívá k vysoké efektivitě a příznivé energetické bilanci. Zároveň je možné do řídicího konceptu hladce integrovat systém pro vyklízení sedimentačních kalů. Snadno realizovatelné je také přídavné řízení čerpadel pro praní filtrů zpětným proplachem. Zatímco modulární PLC přebírá funkci centrální řídicí stanice technologického zařízení, kompaktní řídicí jednotky PLC řady FX představují ideální řešení pro lokální řídící úlohy. Jsou kompaktní, ale výkonné a mohou pokrýt všechny typy úloh, které se vyskytují při řízení a hlídání filtračních nádrží. Možnost připojení k datové síti je u těchto jednotek samozřejmostí. Dezinfekce Operátorský panel Example configuration of a Kläranlage system of c Vždy v pohotovosti pro případ náhle potřeby Ethernet Chemická úprava Redundantní systém Datový kabel Tiskárna poplachů Vysoká dostupnost založená na redundanci Zvláště u posledního stupně úpravy surové vody, před dodávkou upravené vody koncovému uživateli, je nezbytná vysoká provozní spolehlivost. Vysokou odolnost proti výpadku poskytuje redundantně navržený řídicí systém na IQ Platform. Centrální sběr a vyhodnocení provozních dat z lokálních stanic v reálném čase jsou elementárními součástmi této koncepce, která zajišťuje efektivitu systému a umožňuje za všech okolností dodržet všechny požadované provozní tolerance. Jednotlivé lokální dávkovací stanice např. vyměňují s centrální řídicí stanicí všechny potřebné informace spolehlivým způsobem přes redundantní datovou síť jakou je CC-Link-IE. PLC FX Operátorský panel 9

10 Čištění odpadních vod /// Čištění odpadních vod /// Čištění odpadních vod /// Shromažďování, čištění a cirkulace Efektivní provádění všech mechanických, elektrických a biologických úloh při čištění odpadních vod Spolehlivá kontrola množství vypouštěných odpadních vod Chyby zde nemají prostor Zásobování spotřebitelů čistou pitnou vodou je životně důležitý proces, ale zároveň je však nutné si uvědomit, jak velký význam má i správné zacházení s odpadní vodou. Přísná regulační opatření uvedená např. ve Směrnici o čištění městských odpadních vod a Směrnici o jakosti vod ke koupání tvoří právní rámec požadavků na jakost vody. Proto potřebujete partnera s nabídkou flexibilních řešení, která respektují všechny aspekty tohoto procesu. To vám pomůže snížit prostředky vynaložené na vývoj a údržbu, a v závěru uspořit náklady. Dodatečnou úsporu také přináší standardizovaný systém s jednotnými díly, který vystačí s menším rozsahem náhradních dílů a menšími nároky na školení personálu. Jak jsme již popsali dříve, flexibilní a modulární iq Platform vytváří kostru pro automatizaci všech procesů vodárenského zařízení. Vyhněte se dodatečným vývojovým nákladům spojených s integrací nepropojených řídicích systémů (ostrovní řešení) nasazením účinné multiprocesorové architektury (Multi-CPU) iq Platform. Díky kombinaci funkcí PLC a funkcí pro řízení procesů v rámci jednoho sběrnicového nosiče zásuvných modulů mohou vzniknout cenově úsporná řešení i při použití standardních výrobků. Výkonné programovací nástroje a softwarová řešení vám pomohou k rychlému zavedení projektů do praxe. Programovací prostředí iq Works obsahuje všechny funkce potřebné pro jednotlivé fáze budovaného systému, od grafického návrhu systému přes vlastní tvorbu programu až k následnému provozu a údržbě vašeho technologického zařízení. Četné testovací a simulační funkce zabudovaných systémů PLC, HMI a frekvenčních ů slouží k optimalizaci a snížení chybovosti. Náběh projektu se tím podstatně zkrátí a zároveň se sníží náklady. 10

11 Čištění odpadních vod /// Čištění odpadních vod /// Čištění odpadních vod /// Mechanický stupeň čištění Biologický stupeň čištění Finální dočištění iq Platform Tiskárna poplachů Tiskárna poplachů Separace kalu, likvidace kalu, Využití bioplynu iq Platform iq Platform PLC FX Operátorský panel PLC FX Operátorský panel Operátorský panel Rozsahově přizpůsobitelné, souhrnné řešení pro všechny způsoby čištění odpadních vod Rozsáhlé spektrum funkcí Pro rozsáhlé čistírny odpadních vod nabízíme kromě centrálního dohledu také decentralizovaný koncept řízení. iq Platform zde tvoří srdce celé síťové hierarchie Mitsubishi Electric a zároveň podporuje většinu otevřených datových sítí, které se v současné době používají v automatizační technice. Systémy Mitsubishi je možné zpravidla přizpůsobit specifikacím použité datové sítě, proto můžete snadno kombinovat naše řešení se stávajícími systémy a zařízeními. Přesné Řízení čerpadel Stejně jako u zásobování vodou, tak také při odvádění odpadních vod hraje klíčovou roli snižování nákladů na potřebnou energii. e např. řady FR-F700 jsou optimalizovány tak, aby vyhověly všem požadavkům na ovládání nejrůznějších typů čerpadel. Jejich vysoká spolehlivost je předurčuje jako první volbu pro neobsluhované nebo vzdálené stanice. Díky velkému počtu volitelných nastavení pro síťový provoz můžete spolehlivě zajistit, že i velmi vzdálená zařízení zůstanou viditelná a ovladatelná. S výstupním výkonem až 630 kw (v případě potřeby dokonce vyšším) mohou tyto e splnit i nejvyšší výkonové nároky. Podpora obsluhy Pro co nejrychlejší reakci na chyby v probíhajícím procesu má enormní význam kontinuální přenos informací o všech aktuálních pochodech. Kromě centrálního vizualizačního systému k tomu slouží také lokální operátorské panely tzv. HMI. Těmto nárokům dobře vyhoví operátorské panely řady GOT, které je možné v rámci dodávaných velikostí obrazovek snadno přizpůsobit příslušným procesům a podmínkám. Také v tomto případě zaručuje jejich schopnost práce v síti, že můžete operátorský panel instalovat přímo u technologického zařízení, a informace zároveň posílat na centrální pracoviště. Tím je zaručena konzistence dat pro spolehlivý provoz. K našim silným stránkám patří integrovaná multimediální podpora pro zkrácení prostojů v případě poruchy, možnost dálkové údržby, stejně jako optimalizovaná komunikace a přístup ke všem našim řídicím jednotkám, frekvenčním ům a operátorským panelům. Ochrana životního prostředí je ústředním bodem ekologické zodpovědnosti průmyslu Zkušenosti Společnost Mitsubishi sbírala mnoho let zkušenosti ze spolupráce s vodohospodářskými úřady a systémovými integrátory z různých zemí a disponuje proto potřebným Know-how, aby mohla nyní působit v celém sektoru čištění odpadních vod jako kvalifikovaný a zodpovědný partner. 11

12 Čištění odpadních vod /// Čištění odpadních vod /// Čištění odpadních vod /// Lapák písku a primární čištění O starost méně Ethernet Mechanický stupeň čištění PLC FX Tiskárna poplachů Mechanický stupeň čištění V česlovně se z odpadní vody odstraňují hrubé a jemné nečistoty a látky - shrabky. Vyklízecí šneky podávají shrabky k odvodnění, po kterém následuje jejich transport na skládku. V dalším průběhu protéká odpadní voda provzdušňovaným pískovým ložem, kde se usadí těžké pevné látky, které se pak odstraňují a likvidují. Lehčí látky se odchytávají v předčišťovacích nádržích a později likvidují, zatímco čerpací stanice dopravují odpadní vodu k biologickému čištění. Všechny procesy jsou řízeny a monitorovány řídicími jednotkami PLC a propojenými frekvenčními i, které spolu s optimalizovanými provzdušňovacími čerpady jednak snižují energetické náklady, a zároveň jsou také konstruovány pro plánovanou dobu života >10 let. Pomocí integrovaného diagnostického systému je uživatel s předstihem informován o tom, že systém vyžaduje údržbu. Může si ji pak vhodně naplánovat. Provzdušňování Flexibilní architektura datové sítě Ethernet Sedimentační proces iq Platform Tiskárna poplachů Sekundární čištění - biologický stupeň čištění V aktivační nádrži se biomasa míchá s odpadní vodou pomocí čeřicího zařízení. V následující části procesu se do odpadní vody vhání přes aerační systém vzduch, který přivádí do bakteriologického procesu nezbytný kyslík. Mitsubishi PLC řídí jednotlivé procesy a frekvenční e se kromě napouštěcích a vypouštěcích čerpadel nepřímo starají o optimální životní podmínky pro kultury bakterií. 12 Operátorský panel

13 Čištění odpadních vod /// Čištění odpadních vod /// Čištění odpadních vod /// Biologické odstranění fosfátů Ethernet Finální dočištění iq Platform Tiskárna poplachů Finální dočištění Na tomto stupni se z vody odstraňují dusíkaté látky a fosfor. Odpadní voda je na závěr ještě jednou podrobena dodatečné filtraci, aby se vyloučilo znečištění vodních útvarů. Všechny procesy jsou přitom řízeny redundantně navrženým řídicím systémem na iq Platform, který spolehlivě zabrání vzniku kritických fází v průběhu procesu. Spolehlivé řízení PLC FX Operátorský panel Dočištění Ethernet Filtrace Tiskárna poplachů Separace kalu Vyčištěná odpadní voda se odděluje od kalu, který se odčerpává a částečně opět vrací, zatímco se zbytkový kal odvádí k dalšímu zpracování. e se v této oblasti používají podle potřeby k pohonu čerpadel pro udržování průtoku, dále také k ovládání skrápěcích ramen a čerpadel pro skrápěné biologické filtrační kolony. Snížená spotřeba energie iq Platform Likvidace kalu Kal shromážděný v různých separačních stanicích se zahustí a přebytečná voda se přečerpává zpět do kolony. Zahuštěný kal se přivádí do vyhnívací nádrže, kde se bez přístupu vzduchu téměř zcela rozloží. Zbylý stabilizovaný kal se po vysušení může použít jako palivo. Využití bioplynu Bioplyn vznikající při vyhnívání se může po vyčištění použít v blokových elektrárnách jako zdroj energie. Operátorský panel 13

14 Ochrana před povodněmi /// Ochrana před povodněmi /// Ochrana před povo Ochrana našeho životního prostoru Voda je životně důležitá, ale k omezení jejího nepříznivého působení ji musíme efektivně usměrňovat. Rozsáhlá ochrana před záplavami vyžaduje spolehlivý monitorovací a řídicí systém. Být připraven Zvláštností, s kterou se musí vodní hospodářství vypořádat, je, že problémem pro plynulé zásobování vodou jsou často samotné zásoby připravené vody. Vrtochy počasí, sezónní výkyvy, vítr nebo také poruchy infrastruktury mohou vést k ohrožení oblastí s přirozenými zásobami vody, které musíme proto chránit. Vedle zřejmých škod, které jsou způsobovány povodněmi, musíme předcházet také méně nápadným jevům, jako je eroze. Vodní hospodářství proto musí, s využitím širokých možností různých technologií a strategií, převzít nemalou zodpovědnost za ochranu proti povodním. Obecně se způsoby ochrany proti povodním soustřeďují na zadržování vody a řízení velikosti a směru toku. K tomu slouží infrastruktura zahrnující přehrady, jezy a plavební komory. Velkou výzvou pro efektivní regulaci jsou velké geografické vzdálenosti. Jednotlivé části technologického zařízení mohou být přitom rozmístěny podél toku vody v kilometrových vzdálenostech nebo plošně distribuovány v rámci daného povodí. Vhodné řešení se proto musí vypořádat s těmito požadavky bez kompromisů. Pro splnění uvedených nároků nabízí společnost Mitsubishi Electric celou řadu řešení pro dálkovou, decentralizovanou komunikaci. Patří sem například rádiové modemy a vzdálené terminálové jednotky (RTU remote terminal unit), které je možné jednoduše integrovat s řídicími jednotkami iq Platform a rodiny FX. 14

15 dněmi /// Ochrana před povodněmi /// Ochrana před povodněmi /// Ochrana Další výzvou je rychlé a spolehlivé ovládání pohybů těžkých mechanismů, které se vyskytují u zdymadel a protipovodňových vrat. e Mitsubishi jsou konstruovány tak robustně, že snesou po krátkou dobu přetížení až 250 %, jsou schopny rychle reagovat na měnící se stav vody a mohou překonávat vysoké počáteční momenty. Decentralizovaná bezdrátová architektura zjednodušuje návrh zařízení a dálkový přístup opět vede k snížení nákladů a výdajů na údržbu. Ve frekvenčním i FR-F700 je již integrován regulátor PID, takže v mnoha případech je možné vytvořit kompletní systém pro pohon a řízení jen s jediným frekvenčním em. Podobná kritéria se také týkají ovládání protipovodňových vrat, která slouží k regulaci průtoku vody odpouštěním přes hráze nebo pomocí bezpečnostních přelivných kanálů. Hráze jsou normálně stavěny k udržování konstantní hladiny vody, ale v případě povodní může být kontrolované odpouštění vody nezbytné. Zabrání se tak vzniku nebezpečných situací pro okolní obydlené oblasti. Z mechanického hlediska jsou zde požadavky na aplikaci srovnatelné, proto se mohou naše řešení uplatnit i v tomto případě a představují tak standardní přístup. Protipovodňový systém Velín HMI Plošně rozlehlou infrastrukturu je možné ovládat i na velké vzdálenosti efektivním způsobem. Aqua Control Pack Hlavně pro zjednodušení integrace, ale také k úspoře vývojových nákladů sestavila společnost Mitsubishi Electric balík Aqua Control Pack. Tento programový balík byl vyvinut speciálně pro aplikace ve vodním hospodářství s cílem ušetřit čas a snížit výdaje. Standardizovaný Aqua Control Pack však stále ještě poskytuje dostatek flexibility k přizpůsobení pro speciální aplikace, u kterých nebudou všeobecné vývojové úlohy využity. Na konci této brožury najdete další informace k tomuto tématu. Bezdrátová komunikace Vzdálená čerpací stanice Motor Snímač Lokální stanice Bezdrátová komunikace I když plavební komory neslouží v normálním případě přímo k ochraně proti povodním, jsou rovněž důležitou součástí této infrastruktury. Teprve plavební komory umožňují říční dopravu ve větším měřítku, a právě ovládání masivních vrat plavebních komor s jejich vysokým počátečním momentem vyžaduje nasazení výkonových pohonů. 15

16 Ochrana před povodněmi /// Ochrana před povodněmi /// Ochrana před povo Ovládání jezů Aktuální komunikační protokol může být integrován do existující telekomunikační infrastruktury. To platí jak pro linkovou, tak také bezdrátovou komunikaci přes GSM a GPRS. Tuto komunikační službu je možné, pokud je k dispozici, využít prakticky na každém místě. Při výrobě energie hraje Mitsubishi Electric, jako jeden z největších světových výrobců fotovoltaických panelů, rovněž významnou roli. Může proto nabídnou řešeni pro situace, kdy je silové elektrické vedení velmi vzdálené, jak se to často stává např. u jezů. Ovládání i velmi vzdálených zařízení Jezy jsou nepostradatelné pro regulaci rychlosti proudu. Komplexní řešení pro jezy Základní prostředek k regulaci rychlosti vodního toku v krajině představují jezy. Z mechanického hlediska je řízení jezu opravdu snadné, ale větší problém již spočívá v přívodu energie a komunikaci. Jezy leží často v oblasti, v které není k dispozici ani energie, ani komunikační spojení. Proto je zde nutné uplatnit vhodné technické řešení, např. fotovoltaické panely, které nevyžadují dodatečné provozní náklady, ale jsou přesto natolik odolné, aby vydržely při nízké spotřebě energie pracovat po dlouhou dobu bez dohledu, spolehlivě a bez nároků na údržbu. Balík řešení Aqua Control Pack nabízí řešení navržené na míru pro automatizaci jezů. Portfolio řešení Mitsubishi zahrnuje nezbytné hardwarové a softwarové komponenty, které se používají k zajištění komunikace a k dodržování úrovní a poloh mechanických součástí. Průmyslové protokoly, jako jsou DNP3 a IEC60870, jsou v řídicí jednotce PLC (FX nebo iq) podporovány zjednodušenou implementací programovacího jazyka funkčních bloků. Kompaktní PLC může být v případě potřeby např. nasazena jako vzdálená terminálová jednotka (RTU). Také zde použití hotových funkčních bloků snižuje náklady na vývoj. HMI PSTN, GSM, GPRS Snímače Systémové schéma ovládání jezu Modem PLC FX s podporou IEC60870 Motor 16

17 dněmi /// Ochrana před povodněmi /// Ochrana před povodněmi /// Ochrana Řízení čerpadel počítalo především s jejich nasazením pro čerpadla o výkonu až do 630kW. Měnič FR-F700 poskytuje díky optimální regulaci budicího proudu (OEC Optimum Excitation Control) úsporu energie až 60 %. Vzhledem ke konstrukci dimenzované na dobu života nejméně 10 let se tento frekvenční během let zaplatí dokonce několikanásobně. Bude-li na místě aplikace zapotřebí obslužný přístroj, pak se jako první volba jistě uplatní operátorské panely Mitsubishi řady GOT. Tyto operátorské panely usnadňují obsluhujícího personálu rutinní činnosti pomocí dotykové obrazovky a zároveň poskytují četné diagnostické funkce a testovací funkce pro čerpadla. Optimální využití energie Pro ochranu krajiny proti povodním se používají různé druhy čerpadel, např. odstředivá čerpadla. Flexibilní řízení čerpadel Obdobně jako jezy, tak se také čerpací stanice často zřizují na místech, která jsou velmi vzdálená od přívodu energie a přípojných komunikačních uzlů. Na rozdíl od jezů však čerpadla při své činnosti spotřebovávají energii, a jsou proto závislá na zdroji energie. I když se podle druhu aplikace používají různé typy čerpadel, z hlediska řízení se všechna čerpadla chovají podobně. Balík řešení Aqua Control Pack se rovněž dodává ve verzi pro řízení čerpadel a jeho předkonfigurovaná řešení může uživatel uplatnit také u většiny aplikací pro řízení čerpadel. Pro spojení s centrálními řídicími stanicemi nabízí Mitsubishi různé bezdrátové modemy. Modemy se dodávají jak ve verzi pro GSM, tak také pro verzi GPRS, což umožňuje rozsáhlé pokrytí. Samozřejmě jsou podporovány všechny běžné používané průmyslové protokoly, jako jsou DNP3 a IEC To zjednodušuje integraci a zaručuje kompatibilitu se stávajícími systémy a infrastrukturou. Nároky na řízení čerpadel je možné většinou pokrýt některou z řídicích jednotek PLC rodiny FX, kterou lze také nasadit jako vzdálenou terminálovou jednotku (RTU). K dispozici je celá řada čerpadel, jejichž velikost se řídí požadavky na potřebný výkon. Při vývoji frekvenčních ů FR-F700 se HMI PSTN, GSM, GPRS Snímače Modem RTU Motor Systémové schéma řízení čerpací stanice 17

18 /// Partnerská řešení /// /// Partnerská řešení /// Rychlá implementace projektu Předzpracovaná řešení dovolují rychlou implementaci a snižují náklady Sdružení e-f@ctory Alliance Sdružení e-f@ctory Alliance je výsledkem partnerství společnosti Mitsubishi Electric s vedoucími průmyslovými podniky, které by mělo přinést řešení pro specifické průmyslové aplikace. Toto partnerství pokrývá velkou oblast různých průmyslových potřeb a požadavků, počínaje IT konektivitou pro podnikové informační systémy velkých dodavatelů systémů ERP přes projekty nasazení a použití podnikových zdrojů, až po speciální aplikace v čerpací technice a pro ovládání jezů. Díky tomuto partnerství může Mitsubishi Electric nabídnout, jako vyčerpávající odpověď na jakoukoliv aplikační výzvu, své prvořadé automatizační technologie, doplněné těmi nejlepšími řešeními na trhu. 18

19 tory /// Partnerská řešení /// /// Partnerská řešení /// Aqua Control Pack Aqua Control Pack (ACP) je balík řešení, který byl vyvinut speciálně pro potřeby vodního hospodářství. Základním úkolem tohoto balíku je podpora celého životního cyklu řídicího vybavení, od první úvahy přes rozpočet a projekt až po uvedení do provozu a údržbu. Většina typických vývojových úloh, které jsou nezbytné pro uvedení takových systémů do provozu, je v něm již implementována. Namáhavé a časově náročné vytváření programů není vůbec nutné, protože velká část systému je již předkonfigurována. Vše, co vám zbývá udělat, je nastavení parametrů pro specifické podmínky instalace. Balík ACP byl vyvinut ve spolupráci s vedoucími podniky z oboru vodního hospodářství, to znamená, že nabízíme již zralé a ověřené řešení. Celý balík je postaven na reálných zařízeních, která se stále nacházejí v provozu. Jednou z hlavních úloh vodního hospodářství je dálkový dohled nad technologickým zařízením. Balík ACP poskytuje podporu pro připojení k celému rozsahu funkcí SCADA, a umožňuje tak dálkové ovládání a hlídání stanic rozmístěných ve velkých vzdálenostech od centrálního řídicího stanoviště. Hlavní součásti ACP jsou: Technické výkresy pro projekci zařízení (EPLAN) Programy pro PLC, e a operátorské panely Nastavení parametrů pro frekvenční e a modemy Technické příručky Nabídkové texty Dokumentace pro uvedení do provozu Rychlejší implementace projektu při nízkých nákladech Balík ACP pokrývá následující hlavní funkce: Monitorování hladiny vody a řízení čerpadel Lokální testovací funkce pro údržbu Zpracování poplachů Dálkovou komunikaci (linkovou nebo GSM, pro dálkovou údržbu) Sběr dat a tvorbu protokolů K vyhodnocování provozních dat jsou k dispozici následující funkce: Počítadlo provozních hodin Počet startů Grafické znázornění trendů pro spotřebu energie, hladinu vody a průtočné množství Konečným výsledkem je předkonfigurované řešení, které redukuje náklady na projekt a implementaci u aplikací pro čerpací zařízení a jezy až o 80 %. Přitom zůstává stále zachována potřebná flexibilita, která poskytuje prostor pro splnění všech nároků u specifických instalací. 19

20 /// Partnerská řešení /// /// Partnerská řešení /// Dálková správa a údržba Vše pod kontrolou Dálkový dohled Plošně rozlehlá infrastruktura většiny vodohospodářských děl vyžaduje nasazení systémů pro dálkovou správu s vysokou funkční spolehlivostí. Inovativní použití mobilních ručních přístrojů Extend7000 firmy Schad, partnera e-f@ctory, umožňuje řešit vizualizaci na mobilní bázi. Pomocí technologie Extend7000 jsou provozní technici, personál údržby a řídicí pracovníci vybavení mobilním koncovým přístrojem BlackBerry v trvalém spojení s technologickým zařízením. To zajišťuje krátké reakční časy. Rychlá reakce Řešení Extend7000 používá pro správu v reálném čase různé klíčové komponenty. Páteř systému tvoří systémový server, který se skládá z manažera zařízení a systémového manažera (Device/System manager). Tyto komponenty zajišťují komunikaci s bezdrátovou infrastrukturou na bázi přístrojů BlackBerry, a zároveň si vyměňují informace s projektovým serverem. Projektový server obsahuje komunikační, notifikační a trendový server, které společně udržují komunikaci s přístroji celého vodárenského provozu, jako jsou např. programovatelné řídicí jednotky Mitsubishi. Architektura pro provoz systému a informačních databází je založena na osvědčené technologii Microsoft SQL Server, který běží pod operačním systémem Windows Server. Tím je zajištěna jednoduchá instalace, konfigurace a údržba. Maximální bezpečnost završuje 256bitové šifrování podle standardu AES (Advanced Encryption Standard). Extend7000 je nabízen jako komplexní řešení. Přístup nezávislý na poloze Řešení Extend7000 zajišťuje nezpožděné informování všech pracovníků o stavu zařízení a poruchách. Pracovníci, kteří se nacházejí v bezprostřední blízkosti, mohou v krátkém čase odstranit poruchový stav a zabránit vážnějším problémům. Protože software Extend7000 plní kromě monitorovacích také řídicí úlohy, mohou technici okamžitě zahájit na dálku korekční postupy, i když se v blízkosti poruchy nenachází žádný z pracovníků. Další důležitou vlastností je možnost ustavit dálkové video-spojení se systémem. 20