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水資源管理 | 測量值的智能網(wǎng)絡化,萬可控制器成為IoT網(wǎng)關核心擔當

發(fā)布時間:2020-09-17作者:萬可電子(天津)有限公司

采用正確的測量方法——在流程優(yōu)化過程中總無法繞開這一點。這聽上去很容易,但事實卻并非如此。


采用正確的測量方法意味著:確定與流程分析實際相關的數(shù)據(jù),使用合適的計算模式對數(shù)據(jù)進行評估,然后傳輸?shù)揭?guī)定系統(tǒng)中。如果一切順利的話,測量值可在末端導出,以持續(xù)提升處理效率。

在廢水處理過程中,數(shù)據(jù)主要記錄在生活污水網(wǎng)絡或廢水處理廠中。其中,來自德國埃平根的NIVUS公司因其出眾的測量傳感器而取得市場領先地位。


在萬可的協(xié)助下,該公司研發(fā)的解決方案可以相對簡單的方式將遠程數(shù)據(jù)連接到網(wǎng)絡中。


NIVUS與萬可通過一款標準化解決方案實現(xiàn)簡單的網(wǎng)絡化管理。


這些廢水處理設施十分敏感,需在恒定環(huán)境中對微生物進行培養(yǎng)。因此,對廢水以溫和方式排放成為必不可少的先決條件——特別是在涉及排量、濃度以及廢水成分的情況下。而廢水穿流測量與節(jié)流位等水利工程系統(tǒng)的結合可實現(xiàn)這一點。


如將水利工程系統(tǒng)各測量點與污水處理系統(tǒng)相連,則此處獲取的數(shù)據(jù)便可實時顯示在廢水處理廠的控制中心。同時,通過對廢水處理設施中預期與實際數(shù)據(jù)的對比,可計算出最佳廢水供應,從而實現(xiàn)處理廠的最佳運行狀態(tài)。


采取必要措施時,需將技術設置更改與更改生效之間的時間差也考慮在內。在廢水抵達處理廠或外部區(qū)域之前過程控制就已開始。


同時,對節(jié)流位或其他水利工程系統(tǒng)進行定向控制可有助于實現(xiàn)對地表水的管理。而水指令4.0則是在NIVUS一體化過程控制系統(tǒng)的基礎上形成的。






優(yōu)秀的過程控制


污水管理系統(tǒng)中的地下暴雨存儲位等也需進行高效規(guī)劃。在發(fā)生暴雨時,這些儲水位可被迅速填滿。雨勢減弱后,這些污染程度較低的雨水將在相應處理設施中得到相應的生化處理。


為實現(xiàn)這一目標,可在智能升級系統(tǒng)的基礎上根據(jù)需要對儲水池的通風裝置進行調試,從而創(chuàng)建良好的凈化流程并實現(xiàn)效能提升。





為復雜應用提供標準化解決方案


凈水及廢水處理中的大部分應用都著眼于循環(huán)再利用。為此NIVUS與萬可合作研發(fā)一項標準化技術。


WAGO-I/O-SYSTEM 750系統(tǒng)憑借PFC 200控制器承擔從站免維護IoT網(wǎng)關這一核心功能,而“Nivulink-Control“則可確保傳感器、執(zhí)行器及主要控制中心間的互聯(lián)。


此外,NIVUS既可實現(xiàn)中央處理設施的自動化,又可實現(xiàn)對分散處理區(qū)域的監(jiān)控,優(yōu)勢明顯:“中操作十分簡單便捷,同時可實現(xiàn)對分散站點的集中監(jiān)測和控制。中央可視化系統(tǒng)組件可對分散系統(tǒng)進行快速瀏覽及高效監(jiān)控。”NIVUS市場經(jīng)理Martin Müller解釋道。


“NivuLink Control”:一款適于PLC系統(tǒng)的緊湊型控制器,支持網(wǎng)絡及現(xiàn)場總線接口。





分散站點實現(xiàn)便捷連接


分布于聚合系統(tǒng)中的控制器在對過程進行控制的同時還可對系統(tǒng)進行監(jiān)控。因此,憑借PFC 200控制器可實現(xiàn)與泵站的連接并通過中央控制儀表進行控制及連續(xù)性系統(tǒng)監(jiān)控。通過該種方式可及早發(fā)現(xiàn)并緩解磨損及堵塞問題。


WAGO-I/O-SYSTEM 750系列擁有超過500種功能模塊,可通過硬件平臺連接多種傳感器測量技術及驅動。因此,可以定向方式對從站過程數(shù)據(jù)進行記錄。


因此Martin Müller將PFC 200控制器定義為“連接傳感器信息與控制系統(tǒng)的遠程大腦”——為您提供理想的傳感器和控制系統(tǒng)。該方案可對集中的廢水處理設施進行全天候觀測,從而降低監(jiān)測和維護費用,并提升操作安全。“ 


通過從站測量數(shù)據(jù)可對系統(tǒng)整體狀態(tài)進行判斷。對于運營商而言,NICOS、PFC 200或“NivuLink Control“等系統(tǒng)解決方案的應用代表我們朝預測性維護邁出了關鍵一步。”萬可全球水處理行業(yè)經(jīng)理Kay Miller強調。


無論是通過不同I/O模塊采集各類分析值、信號類型或數(shù)據(jù),還是處理控制器數(shù)據(jù),亦或通過TCP/IP將數(shù)據(jù)包傳輸至控制中心,都可因750系統(tǒng)的全面開放而提升效率。


適于復雜計算和控制的本地化編程序列可對“Nivulink Control”進行編程。該控制器除支持所有網(wǎng)絡及現(xiàn)場接口外,還對所有750/753系列的一切數(shù)字化、模擬量及獨特的I/O模塊提供支持。同時,可根據(jù)控制器類型,通過無線網(wǎng)絡和/或以太網(wǎng)接口進行數(shù)據(jù)傳輸。





自由連接


此外,750系統(tǒng)的眾多接口可實現(xiàn)與相鄰設備和系統(tǒng)組件的互聯(lián)。模擬量及數(shù)字輸出以及總線技術都可在控制執(zhí)行器中獲取。同時,測量值存儲器也可通過SD卡實現(xiàn)輕松拓展。使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)線或無線3G版PFC 200控制器都可連接到更高一級系統(tǒng)中。


“NIVUS將PFC 200連接到NivuLink Control后,可無需使用當?shù)鼐W(wǎng)絡或特殊的SIM卡。因此,我們可提供以服務器及以云連接為基礎的兩種應用供選擇,”Miller解釋道。


“NivuLink Control”以PFC200為依托,因極小數(shù)據(jù)量而知名,由此可降低數(shù)據(jù)傳輸成本。警報與觸發(fā)功能可在特定場景中加速流程的進行。集成諸如OVPN、IPSec或TLS等安全特性可確保傳輸安全性。因此,“NivuLink Control”同樣滿足嚴苛基礎設施應用對網(wǎng)絡安全的要求。



結論

根據(jù)NIVUS的經(jīng)驗,控制系統(tǒng)制造商以往都通過應用各式系統(tǒng)層級來解決系統(tǒng)的地理分布問題?!叭欢?,這并不能滿足復雜的子系統(tǒng)的需求——至少不能一步實現(xiàn),”Muller解釋道。


首先,在外部站點應用自動化程度較低的“遠程接線單元(RTUs),然后將獨立子系統(tǒng)連接到更高一級網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中。


Muller繼續(xù)道,“憑借NivuLink Control,可將該獨立智能解決方案用于整個傳感器測量系統(tǒng)中——一家供應商一步解決。”



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公司簡介

1951年萬可(WAGO)公司成立,總部位于德國明登市。目前,萬可已經(jīng)發(fā)展成為專業(yè)從事生產(chǎn)以獨創(chuàng)的彈簧連接技術為特征的電氣連接器、工業(yè)電子模塊和現(xiàn)場總線輸入/輸出系統(tǒng)的跨國公司,研發(fā)和生產(chǎn)工廠遍及全球八個國家。萬可成立之初,參與公司創(chuàng)始的合作伙伴們便已經(jīng)立志于要開發(fā)彈簧連接技術。我們的成功之路堪稱一帆風順,在電子和自動化設備領域,該項技術早已被公認為是能夠大幅提升接線性能的國際標準。萬可的籠式彈簧連接技術盡管受到了同行的競相仿制,卻依然保持領先地位。萬可一直致力于不斷創(chuàng)新和樹立新的標準,我們的創(chuàng)新從未止步,還在繼續(xù)。萬可電子(天津)有限公司是德國萬可公司于1997年在中國·武清開發(fā)區(qū)建立的具有生產(chǎn)制造、產(chǎn)品銷售、技術支持及售后服務綜合能力的獨資子公司,下設北京、上海、廣州、天津、西安、成都、沈陽、武漢、長沙、山東、南京、深圳、杭州、蘇州等分公司級辦事處,現(xiàn)有員工1600余人。在全國各地擁有多家銷售代理商,建立了完善的銷售與技術支持服務網(wǎng)絡。經(jīng)過多年對市場的深耕經(jīng)營,萬可的產(chǎn)品廣泛應用于能源、工廠、鐵路、樓宇、船舶、過程工業(yè)、汽車、電梯八大行業(yè)及領域,并與眾多行業(yè)知名企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的合作關系。無論是硬件還是軟件,萬可都可以為您提供滿意的解決方案。萬可在中國扎根20余年來,公司業(yè)務取得了突飛猛進的發(fā)展,生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴大,市場份額也逐年增加。2006年萬可在武清開發(fā)區(qū)投資新建的占地7000平方米的廠區(qū)投入使用,隨后二、三期廠房陸續(xù)建成投入使用, 公司制造能力得到更大程度的發(fā)揮。2017年公司還將新建4500平方米的自動化立體倉庫,結合萬可的技術專長,在不同環(huán)節(jié)逐漸開展提升運行效率的智能創(chuàng)新實踐。整個廠區(qū)采用德國嚴謹現(xiàn)代的設計風格和節(jié)能環(huán)保的設計理念,經(jīng)過精心打造,萬可電子(天津)有限公司已經(jīng)成為了“智能”和“綠色”的業(yè)界標桿。

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