控制系統(tǒng)

羅克韋爾自動化助力新西蘭水處理廠

ainet.cn   2014年08月19日

  2008 年,新西蘭衛(wèi)生部發(fā)布了修訂后的飲用水標準以保證飲用水安全。為符合該標準的相關(guān)要求,水處理廠必須對水的產(chǎn)量、引入的水量和供應的水量進行跟蹤和保存,并提供相關(guān)的月度報表。同時,供水企業(yè)還需提供及時的用水量報表以確保市政客戶能對城市供水需求做出合理的預算和預測。

  因此,他們需要一個更快速、更準確的自動化報表系統(tǒng),能夠自動生成預定報表并與具有瀏覽權(quán)限的群組共享。

  作為新西蘭最大的水生產(chǎn)企業(yè)之一,大惠靈頓地區(qū)市政局 (GWRC) 對這些要求非常了解。GWRC 負責為新西蘭 10%以上的人口供應潔凈水。它主要從湖泊、河流、水井和蓄水層取水,進行處理后,供應給下哈特、波里魯阿、上哈特和惠靈頓等城市。

  為滿足不斷變化的法規(guī)要求,GWRC需要一種能夠及時、準確地提供報表的解決方案,該方案需從現(xiàn)有的水處理生產(chǎn)和控制系統(tǒng)設(shè)施中提取相關(guān)數(shù)據(jù)并自動生成所需的報表。采用這種解決方案,GWRC不僅能夠符合政府部門的報表要求,還能利用實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)來改善水處理分配并為內(nèi)部和外部的利益相關(guān)方提供有關(guān)水生產(chǎn)和用水量的信息。

  數(shù)據(jù)難題

  GWRC 采用了新西蘭最先進的水處理系統(tǒng),其中的監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集 (SCADA) 系統(tǒng)負責控制四個全自動化的水處理廠、15個泵站和 180 千米(110 英里)以上的供水管道。該系統(tǒng)可為北島南部地區(qū)提供高質(zhì)量的潔凈水。

  然而,從各個不同的數(shù)據(jù)源采集過程數(shù)據(jù)確實頗具挑戰(zhàn),特別是還要將數(shù)據(jù)存儲到一個可靠的時序歸檔中以便進行分析并生成報表。GWRC 的數(shù)據(jù)分析師 Lily Wang 表示,為生成政府法規(guī)中要求提供的報表,過去需要手動提取并整理水處理系統(tǒng)中不同來源的數(shù)據(jù),而這非常耗時。

  因此,他們需要一個更快速、更準確的自動化報表系統(tǒng),能夠自動生成預定報表并與具有瀏覽權(quán)限的群組共享。該系統(tǒng)還需具備數(shù)據(jù)驗證功能,并能將數(shù)據(jù)保留 10 年。

  利用儀表板和圖表

  “對比幾個備選方案后,羅克韋爾自動化系統(tǒng)的功能最先進,也最吸引人,它能夠達到甚至超過我們對數(shù)據(jù)采集和報表的要求,”Wang 評論道。GWRC在其服務(wù)器上安裝了FactoryTalk? Historian Site Edition (SE) 和FactoryTalk VantagePoint EMI(企業(yè)制造智能)軟件。Historian系統(tǒng)可隨時與 GWRC工廠的自動化系統(tǒng)控制器建立連接,還能通過接口節(jié)點自動從不同的控制器直接提取變量。之后會將變量存儲在 FactoryTalk Historian 服務(wù)器中,以達到將數(shù)據(jù)保留10 年的要求。存儲后,可從中提取該信息,進行趨勢對比和其它分析以及生成報表。

  利用 FactoryTalk VantagePoint EMI 軟件,GWRC 的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以按計劃自動生成 11 份報表,提供每周和每日用水量、供應量、引入量、水質(zhì)和蓄水水位的相關(guān)信息以及湖泊儲水量和總流量的報表。

  像 Wang 這樣的分析師、水生產(chǎn)/維護工程師和操作員以及負責供水管理和區(qū)域戰(zhàn)略的業(yè)務(wù)經(jīng)理、營銷團隊和 GWRC委員會委員都可以從任何位置訪問這類數(shù)據(jù)。通過 Web 瀏覽器安全登錄后,利益相關(guān)方能夠進入一個門戶網(wǎng)站,從中即可訪問預定的儀表板和圖表。工廠操作員可以查看實時用水數(shù)據(jù)以檢查用水量是否處于預期水平。如果需求達到峰值,可以通過其它工廠增加供水量。業(yè)務(wù)經(jīng)理可以對比今年至今的用水量與上一年同期的用水量,以確保根據(jù)往年用水量制定的收益預測的準確性,或者借此對預期收益進行更新。

  “FactoryTalk 軟件套件可以與我們工廠和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的現(xiàn)有硬件和軟件組件進行高度集成,并能與這些組件實現(xiàn)多種兼容的連接,因此我們能夠從最廣泛的各種數(shù)據(jù)源中提取可靠數(shù)據(jù),”Wang說道, “ 再結(jié)合使用 Fa c t o r yTa l k VantagePoint? 軟件中的處理功能及其中可訪問的儀表板、趨勢、X-Y 坐標圖和Microsoft Excel 報表等,我們可以將大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成真正可以用于各種用途的信息?!?/FONT>

  生產(chǎn)智能

  GWRC 需要一種可靠且有效的數(shù)據(jù)管理解決方案。他們與羅克韋爾自動化合作,共同制定出生產(chǎn)智能戰(zhàn)略,使各利益相關(guān)方都可以利用所需信息做出明智決策。

  現(xiàn)在,提供數(shù)據(jù)的速度更快而且數(shù)據(jù)更加準確?!斑^去,創(chuàng)建報表會占用我大半周的時間,還要用幾天的時間進行驗證,而現(xiàn)在,只需幾分鐘甚至幾秒就能生成報表,”Wang 說道。掌握相關(guān)數(shù)據(jù)后,運營經(jīng)理和業(yè)務(wù)主管可以將生產(chǎn)指標整合到業(yè)務(wù)計劃中,根據(jù)硬數(shù)據(jù)為系統(tǒng)技術(shù)人員提供反饋,從而更快地解決相關(guān)問題或改善運營。

  而作為數(shù)據(jù)分析師,Wang 每天都會檢查水的引入數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)。“借助立即可用的實時數(shù)據(jù),這些工作就像查看收支表一樣簡單?!?/FONT>

  例如,在 2012 年夏季的一次日常檢查中,引入的水量超過了送入飲用水系統(tǒng)的水量,表明存在漏點。Wang 可以立即聯(lián)系負責相關(guān)工廠的維護工程師并指導他們定位相關(guān)管道尋找并修復漏點。這樣,就可以在生產(chǎn)工程師發(fā)現(xiàn)漏水或問題進一步惡化前發(fā)現(xiàn)并解決問題。Wang 補充說,“現(xiàn)在我們的數(shù)據(jù)系統(tǒng)非??煽浚虼宋覀儗⒃撓到y(tǒng)對公眾開放。”

  現(xiàn)在,GWRC 可以提供一個當前供水速率的實時圖,并每隔 15 分鐘更新一次。因此,居民可以按月份、季度和年份查看城市的用水量,GWRC 希望通過讓公眾了解更多水生產(chǎn)和用水的相關(guān)信息來增強人們的節(jié)水意識,特別是在需求高峰時段。

  GWRC 已將此可擴展的解決方向進行推廣,用于跟蹤整個系統(tǒng)中化學原料的用量和用電量?!拔覀兛梢試栏窨刂苹瘜W原料的用量和用電量,”Wang 介紹說, “我們可以對控制系統(tǒng)進行優(yōu)化,從而向業(yè)務(wù)經(jīng)理提供最有價值的信息,這樣他們就能充分發(fā)揮預算的價值。”

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