Seguimiento preventivo en depuradora de aguas residuales

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#Industria (producción, procesos)

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La depuradora de aguas residuales de Stadtwerke Rotenburg A.D. Fulda se diseña para una carga del equivalente de población 34.000, y abastece realmente a alrededor 20.000 personas actualmente. Tres bombas de Archimedes están conectadas con el lavabo secundario del establecimiento en la estación de bombeo de la recirculación del lodo. Se aseguran de que el lodo biológico del lavabo secundario del establecimiento no fluya en el Fulda, pero nuevamente dentro de los lavabos de la aireación, donde los microorganismos analizan los agentes contaminadores orgánicos de partículas disueltos y finos en las aguas residuales. “El lodo del tratamiento biológico debe bajo ningunas circunstancias entrar en el Fulda, porque los microorganismos llevarían a los problemas ambientales. Tenemos que cerciorarnos de que las impulsiones de la bomba en la estación de bombeo de la recirculación del lodo estén funcionando siempre perfectamente. En una emergencia, podemos conformarnos con las bombas sumergibles para mantener el flujo”, explicamos Antonio Genovese, encargado de la depuradora de aguas residuales en los trabajos de aguas residuales en Rotenburg.

Debido a una avería del diseño, cada uno de las tres bombas falló dentro de un período alrededor de de un año. La vida de servicio máxima de una caja de engranajes era cerca de dos y una mitad de los años. Cuando ocurrió la falta, sólo el daño mecánico podría ser encontrado: debido a daño del cojinete, el bloque del engranaje fue roto en dos y tuvo que literalmente ser substituido totalmente - que era un asunto costoso.

Stadtwerke Rotenburg ha estado trabajando con Willich desde 1992. El integrador de sistema confía en soluciones de la automatización por Mitsubishi Electric. Esto significa que las varias generaciones de inversores de Mitsubishi Electric, de sistemas de control y de módulos de la entrada-salida, tan bien como unidades del funcionamiento, pueden ser encontradas en Rotenburg. Para solucionar los problemas en la estación de bombeo de la recirculación del lodo, Willich y Mitsubishi Electric propusieron al Stadtwerke la solución de seguimiento con el MARICA SmartChecks, que se prepusieron probar funcionando en el campo como proyecto de la referencia dentro de este contexto. Michael Böttner, un programador en Willich, describe la idea: “Supervisando con los sensores de la vibración obtenemos la información temprano con respecto a cualquier desviación de los valores normales que podrían llevar para dañar a la máquina. La causa exacta puede ser resuelta dependiendo del tipo de desviación, y el problema puede ser apuntado y ser corregido rápidamente. Esto significa que una época y una avería total de alto coste pueden ser evitadas, con un efecto positivo sobre seguridad operacional y gastos de explotación totales.”

Algunas semanas pasaron de la idea original hasta que la supervisión fuera ejecutada: la disposición de sistema fue definida en una reunión en sitio, prealambrado e instalada y comisionada en el plazo de un día. La primera pre-alarma vino después de nueve meses. Después de cuatro meses más, la caja de engranajes falló totalmente. Antonio Genovese explica: “La documentación hasta la fecha hace claramente cómo temprano los puntos amonestadores de la inicial a una desviación del normal - que se puede corregir probablemente fácilmente - pero pueden llevar a la falta total cerca de tres meses más adelante. Con la ayuda seguimiento, es posible apuntar la avería y corregirla.

Generalmente, un regulador de MELSEC supervisa partes mecánicas con el MARICA SmartCheck, como en el caso de Rotenburg, o también componentes eléctricos. El protocolo SLMP de comunicación, aplicado especialmente para los reguladores de Mitsubishi MELSEC de la serie de L y de Q, permite la transmisión directa de los valores característicos. Un sensor inteligente de la vibración se ata a cada uno de las tres impulsiones de la bomba y el sistema proporciona la información temprana en los cambios de la vibración que están sobre los valores de umbral definidos de la gama normal. La subida de la temperatura asociada a esto si ocurre el daño es detectada por el sensor con una subida de la diferencia de la temperatura, y corrobora así el mensaje de error. “Por ejemplo, si una rueda dentada es culpable, las vibraciones ocurren en la impulsión que son inicialmente imperceptibles a los seres humanos. En un cierto plazo, otras ruedas dentadas se acuñan en una otra. No es hasta algunos meses más adelante que los ruidos están oídos también, y entonces es solamente una cuestión de algunas semanas hasta las subidas de temperatura del motor y la avería total finalmente ocurre dentro de algunos días. Los cambios de la vibración son tan la primera muestra que algo correcto,” explican a Michael Böttner.

Después de la instalación, el sistema determina los valores estándar en la operación normal auto-templando. Ciertas gamas de la alarma se establecen sobre esta base dependiendo del tipo, de la fuerza y del origen de las vibraciones. Los mensajes de alerta, enviados vía el regulador a la unidad del centro de control o del mantenimiento alejado, distinguen en texto claro entre diversos tipos de la avería tales como daño del cojinete, el desequilibrio, la alineación incorrecta del eje o la carencia del lubricante. Las desviaciones se traducen a los códigos de error específicos, a los cuales se asignan ciertas medidas. Antonio Genovese explica: “El sistema distingue entre ninguna alarma, y la alarma del pre-alarma y principal, una desviación es decir leve o masiva de los valores normales. Entonces es nuestra responsabilidad como operadores juzgar si hay una necesidad inmediata para la acción o si el mantenimiento en el plazo de las 24 horas próximas será suficiente. Una lámpara del LED directamente en el sensor también exhibe el estado del mantenimiento: el verde no significa ninguna alarma, y la pre-alarma del amarillo, que significa mantenimiento es necesaria. El rojo indica que una alarma principal y una acción inmediata está pedida.” El microprocesador integrado en el MARICA SmartCheck no sólo crea los mensajes de error, pero almacena todos los valores sobre el largo plazo, para poderlos también ser vistos retrospectivo y evaluar externamente vía el web server integrado a través del regulador de MELSEC.

El MARICA SmartCheck del acuerdo supervisa las vibraciones en la impulsión de la bomba, pero puede también registrar otra máquina y parámetros de proceso tales como temperatura, velocidad o presión, que el regulador de MELSEC transmite, en la correlación con la vibración. Esto significa que el sistema de medición reconoce daño posible a la máquina confiablemente en un primero tiempo, en función de los parámetros. Contribuye a prevenir tiempos muertos imprevistos y a parar daño consecuente costoso. El acuerdo, supervisión de sistema inteligente es fácil de funcionar y permite la supervisión en línea descentralizada permanente en tiempo real.

Para un análisis exacto de las vibraciones, el MARICA SmartCheck necesita los valores de los inversores de la frecuencia, que controlan las bombas con velocidades variables para ajustar al flujo relevante. Los inversores de la frecuencia no se atan directamente a las bombas en el caso de Rotenburg, sin embargo, pero están situados en un gabinete del interruptor cerca de 50 metros de ausente, y controlados por un sistema de control de MELSEC instalado allí. “Qué ahora?” los instaladores preguntados. No había presente del cable de la red del fieldbus, sino que había un cable de señal inusitado del siete-corazón. Los expertos de la integración utilizaron este cable de señal para conectar el regulador de MELSEC con el sistema de control de proceso con el cual los tres inversores de la frecuencia están conectados. El problema de conexión fue solucionado.

Cuando el proyecto fue ejecutado, la transferencia de la señal a la PC en el nivel de control no probó en conjunto aproblemático sin una conexión de red de existencia. Con el ranurador teledirigido especial 4005CD por el eWon, sin embargo, la transferencia de la información podía pronto ser alcanzada. El punto de acceso atado en el ranurador pasa toda la información del sistema de control al centro de control vía una conexión sin hilos de Ethernet.

Para el acceso externo el eWon ofrece la función de Talk2M con un VPN integrado (red privada virtual), con el cual el integrador de sistema puede configurar y exhibe el sistema Q de MELSEC y el MARICA SmartChecks. La información se exporta como interfaz de la tela en Internet Explorer. El integrador de sistema Willich por lo tanto tiene acceso remoto rápido, flexible en cualquier momento.

Más información

La estación de bombeo del producto alimenta las aguas residuales en el proceso del tratamiento. Las bombas de tornillo de diversos tamaños se funcionan según el volumen de agua en cada caso.

El gabinete de la conmutación instalado directamente en las casas de estación de vuelta de bombeo del fango activado una unidad de control del sistema Q de MELSEC y un ranurador del eWon.

Un sensor inteligente de la vibración de SmartCheck del MARICA se ata a cada uno de las tres impulsiones de la bomba en la estación de bombeo de vuelta del fango activado.