美国继续看到重大的基础设施投资,水和废水行业也不例外。根据ARC咨询集团2013年发布的一份报告,未来五年,该行业的自动化支出将以近8%的复合年增长率(CAGR)增长。
利特尔顿/恩格尔伍德污水处理厂(L/E WWTP)是科罗拉多州第三大公共拥有的处理厂(POTW),运行着最先进的过程自动化系统。然而,其监控和数据采集(SCADA)的持续间歇性网络问题导致了劳动力效率低下和安全问题。
该污水处理厂服务于恩格尔伍德市和科罗拉多州利特尔顿市,以及其他17个连接区,每天处理2300万加仑的废水。工厂的SCADA技术员Joe Morrissette负责整个过程控制系统的管理,包括所有相关的仪器和过程网络。
网络网关间歇性故障
L/E污水处理系统依靠大约35个网络网关接入点来监控其工业网络中的所有仪器和流程并对其进行故障排除。Morrissette说:“我们所有的工艺仪器都通过Profibus进行通信,这样我们就可以远程访问仪器。”“我们在几个关键领域使用了profibus工具,包括我们的影响力渠道。”
这些工业网络网关收集和聚合了各种深入的实时数据,但与现有网络管理日益增长的通信问题使一些过程控制面临风险。莫里塞特说:“网关单元通常无法进入。“有时候,我需要尝试四到五次才能连接上。”即使他能够连接到网络,莫里斯特有时也会遇到连接中断的情况。
流量计通信是至关重要的。Morrissette说:“我们有一个小的湿井,可以在原始污水泵系统故障时保持进水流量,所以我们可以依赖测量这些渠道中的水位和流量的仪器,这是绝对关键的。”“一旦流量计出现故障,我们可以立即通过网关进行远程访问,无需现场就可以对仪表进行深入评估,并快速决定解决方案。这些流量计还决定了我们的进水流量所产生的收入,这是另一个关键因素。”
最终,这些问题造成了各种关键任务的不便中断,并对工厂运营构成了真正的风险。
同时测试
为了寻找替代品,Morrissette开始研究有竞争力的产品,并选择了Trebing + Himstedt的TH Link网关。在这一研究阶段,现有网关设备的供应商宣布将停止使用已使用的模型,并邀请Morrissette测试新版本。他同意了,这个单一产品的试点项目变成了一个并行的道路测试。
Morrissette说:“我们工厂的过程仪器安装基础99%是Endress+Hauser。Endress + Hauser拥有如此庞大的产品线,提供Profibus作为通信选项,因此由于经过认证的dtm,与FieldCare合作得非常好。选择Trebing + Himstedt的TH Link网关,可以简化Profibus网络与Endress+Hauser的Fieldcare软件界面之间的通信。”
Fieldcare是一种基于现场设备工具(FDT)标准的设备配置和资产管理软件,通过智能设备类型管理器(dtm)在设备级提供强大的配置和诊断应用程序。
“一切都与DTMs有关。Trebing + Himstedt的总经理Bernd Kremer说:“我们为我们的网关硬件提供了经过认证的CommDTM,设备供应商为他们的现场设备提供了设备DTM,它们在FDT框架应用程序中一起运行,在这种情况下,这是Endress+Hauser的Fieldcare。”“所以我们的TH Link加上可靠的CommDTM软件是一种从维护室到现场进行非常有效的设备管理和设备诊断的推手。”
Morrissette补充说:“通过DTM认证的一个例子可以看出我们消毒系统的化学计量泵是多么重要。”“泵的制造商确实提供了Profibus选项,但他们的dtm(而不是fdt认证)非常糟糕,没有通过网关的功能,所以没有远程访问的好处,我们不会在关键区域使用他们的Profibus版本。”
为了实现关键应用的远程监控的最终目标,废水厂受到了试点项目的鼓励,Fieldcare软件可以在控制室提供。Fieldcare的强大功能可用于广泛的工艺应用,例如从标准流体列表中进行选择或从Excel电子表格中导入自定义数据以计算所需的系数。然后,从控制室,正确的系数可以直接下载到流量计。
快速集成
TH链路网关以其简单高效的实现给Morrissette和他的网络集成商留下了深刻的印象。莫里斯特说:“我们真的很喜欢这个装置的自我诊断功能。“通常,如果你的一个设置参数是错误的,系统只会说,‘无法与总线联机’。
这个新网关突出显示了需要调整的确切参数以及如何调整。例如,它可能会告诉你,“你需要调整你的目标旋转时间到x和y之间。”
这种程度的细节使得安装过程更加快速和有效,即使进行安装的技术人员不太先进。”
Morrissette也很欣赏TH Link单元的紧凑设计。他说:“对于较大的设备,我们的控制柜的空间限制可能会成为一个问题,但TH Link模型的流线型设计和较小的物理占地面积使这个问题不再成为问题。”
安全的影响
Morrissette管理的L/E污水处理系统是流程关键型系统,如果出现问题,需要密切监控和快速解决。他说:“如果一个问题没有被发现或诊断出来,后果不仅是经济上的,还会对安全和环境产生严重影响。”“就像你不想在警报响起时怀疑消防车是否会启动一样,我也不想在需要检查某个问题时怀疑我的网关是否会连接。”
在试点项目中的一个例子中,Morrissette能够在外出度假时解决网络问题。TH Link提供的移动可访问性使他能够通过网关远程访问Profibus网络,并在线访问有问题的仪器,这一切都在他的酒店房间进行。
L/E污水处理厂已经使用TH Link一年了,并继续获得稳定、可靠的性能。莫里塞特说:“我并不指望这两款产品中的任何一款都能胜过另一款,但我很高兴我选择了同时测试这两款产品。”“测试清楚地表明了哪种产品最适合我的需求,现在我们有了一个更安全、反应更灵敏、更容易管理的系统。”
Trebing + Himstedt的工业通信产品组合于2014年5月被Softing收购