Ecoterra, no. 26, 2011

161

SISTEME DE MONITORIZARE, ACHIZIIE A DATELOR I CONTROL (SCADA)

N STAIA DE EPURARE DE LA S.C. COMCEH S.A. CLRAI

Grigore VLAD, Bogdan HUMOREANU, Ciprian POP

S.C. ICPE Bistria S.A., Bistria, Romnia

Abstract: Supervisory control and data acquisition (SCADA) systems in the purging station of trading

CO. COMCEH S.A. Clrai. In the complex system of interaction between the environment and the

industrial processes some of the most important aspects still debating, consist in efficient resource

consumption and diminishing the impact the industrial activities have upon the environment. By taking

advantage of the newest technological achievements, these interactions are brought to a new level, by

successful implementations of powerful control method and process analysis instruments. In the present

material, we will have a look at a residual water treatment process at Comceh S.A. Clrai, where we have a

case of successful implementation of SCADA system and modern online process analysis devices.

Key words: SCADA systems, industrial water treatment, water treatment efficiency

Introducere

Din punct de vedere tehnologic, procesul de epurare a apelor industriale de la Comceh S.A.

Clrai are la baz dou etape principale distincte, respectiv treapta fizico-chimic i treapta

biologic. n proces apare o etap secundar de recirculare prin care se realizeaz recuperarea unor

nsemnate cantiti de ap pentru procesul de producie. Msurarea parametrilor de ieire se

realizeaz prin intermediul unei reele de traductoare de mrimi de proces, conectate la instalaia de

automatizare. Capacitatea proiectat a staiei este de 4800 m.c. pe zi, la ieire apele trebuind s fie

conforme NTPA 001, pentru a putea fi deversate n emisar.

Instalaia de automatizare se structureaz n jurul automatului programabil principal care

conduce n mod automat procesul de epurare, de la nivel ierarhic primar. n structura sistemului

exist i un automat programabil subordonat ierarhic celui principal, care gestioneaz buna

funcionare a staiei de pompare. La nivel ierarhic superior, se afl sistemul de achiziie a datelor,

supervizare i control (SCADA), care este interconectat la nivel informatic cu memoria intern a

automatelor programabile din proces i care permite conducerea automat a procesului, att la nivel

local, de la staia principal cu rol de server, ct i de la distan [1].

Arhitectura sistemului

Elementele componente principale ale sistemului de automatizare sunt prezentate n fig.1.

Fig. 1. Arhitectura sistemului de automatizare

Ecoterra, no. 26, 2011

162

Funciile sistemului SCADA

Sunt dup cum urmeaz [4]:

- culegerea datelor prin intermediul controller-elor de teren sau direct de la senzori sau

echipamente de msur;

- stocarea datelor n baze de date, mpreun cu informaiile de timp i stare proces;

- prezentarea msurtorilor n mai multe formate (digital, analogic, bar-graph, grafic

tendina);

- generarea automat a alarmelor la praguri prescrise de utilizator;

- trimiterea automat sau la comand manual a alarmelor i comenzilor la distan (prin

reea LAN);

- rapoarte de activitate generate zilnic ce conin parametrii de funcionare ai instalaiei i

rapoarte ce conin parametrii apelor epurate la evacuarea acestora;

- controlul accesului utilizatorilor la configurri i comenzi (pe baz de parole);

- jurnal de operaii efectuate de ctre utilizatori.

Funcionarea sistemului

Conducerea automat a procesului are la baz un automat programabil din seria S7-300

(PLC1) care conduce la nivel primar procesul tehnologic, pe mai multe fire de execuie. Funciile de

baz pe care acesta le ndeplinete sunt, pe lng conducerea procesului, conversia i transmiterea

mrimilor de proces, algoritmi de control PID, comunicarea cu serverul SCADA, cu automatul

programabil al staiei de pompare (PLC2) i cu modulul operator. Automatul programabil de la

staia de pompare asigur conducerea local a staiei de pompare, n mod autonom (cnd legtura cu

PLC1 este ntrerupt) sau n mod SLAVE n situaia de funcionare normal. Acesta asigur att

conversia mrimilor de proces (analogice sau digitale) citite de la traductori, ct i trimiterea

acestora spre PLC1 i sistemul SCADA [2].

Prin definiie, sistemul informatic SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)

reprezint un sistem informatic modern, destinat urmririi i conducerii operative a proceselor

industriale, pe baza datelor achiziionate on-line. Din punct de vedere software, sistemul SCADA

este o aplicaie client-server, format dintr-un server de aplicaie care asigur n principal funciile

de achiziie, stocare, prelucrare i transmisie de date i un numr de aplicaii client care asigur

funciile de vizualizare a mrimilor achiziionate i raportate. Monitorizarea i comanda staiei se

realizeaz att de la distan folosind reeaua VPN i aplicaii tip client, ct i local folosind serverul

SCADA sau interfeele HMI existente. Aplicaia este configurat n scopul urmririi permanente a

evoluiei procesului, semnaliznd orice incident de tip alarm sau avarie. Istoricul acestor

evenimente va fi accesibil pentru operator prin intermediul unei liste de alarme. De asemenea,

aplicaia va genera automat rapoarte de activitate periodice sau de evacuare, sub forma unor tabele

de valori. Aceste rapoarte sunt stocate pe hard-disk-ul staiei server, ca fiiere n format .rtf,

fiecare fiier coninnd cte un raport [4].

Din punct de vedere al interfeei, aplicaia SCADA are ca punct de plecare o schem

sinoptic a ntregului proces, prin intermediul creia operatorul poate s identifice cu uurin starea

n care se afl att procesul tehnologic, ct i elementele componente ale acestuia (fig. 2). Prin

intermediul elementelor interactive de control se pot accesa direct diferitele zone de interes ale

aplicaiei, respectiv lista de alarme (fig. 3), seciunea dedicat graficelor de proces (fig. 4), seciunea

dedicat modificrilor parametrilor tehnologici, sau seciunea dedicat vizualizrilor de rapoarte de

activitate. Corespunztor fiecrui subproces, seciunea dedicat graficelor ofer posibilitatea

vizualizrii predefinite a anumitor grupuri de mrimi, n scopul evidenierii interdependenelor ntre

acestea, pe perioade corespunztoare de timp. Aceste vizualizri sunt accesibile prin intermediul

butoanelor de acces rapid [3].

Ecoterra, no. 26, 2011

163

Fig. 2. Pagina principal

Fig. 3. Lista de alarme

Fig. 4. Pagina cu grafice de proces

Ecoterra, no. 26, 2011

164

Concluzii

Utilizarea de aplicaii de tip SCADA n procesele de automatizare aduce importante

beneficii n ceea ce privete eficiena i utilizarea n exploatare, mai ales n cazul proceselor

tehnologice de epurare a apelor uzate, situaii n care este vital urmrirea pe termen lung a

variaiilor parametrilor de proces. Datorit posibilitii de intervenie asupra procesului, de la nivel

ierarhic superior, se pot elabora metode specifice de control, n scopul minimizrii resurselor

implicate n procesul de epurare. Un bun exemplu n acest scop este oferit de posibilitatea de

modificare a parametrilor algoritmului de control PID implementat la controlul suflantelor astfel

nct s rezulte o maximizare a eficienei utilitzii acestora.

Bibliografie

1. *** Datasheet Catalog.Com - Catalog internet componente electronice-Tranzistor MOSFET

IRF840PBF

2. *** Datasheet Catalog.Com - Catalog internet componente electronice - Circuit integrat UC2825

3. *** DatasheetCatalog.Com - Catalog internet componente electronice - IR 2113

4. *** www.automatizari-scada.ro

Date de contact

Grigore VLAD: S.C. ICPE Bistria S.A., str. Parcului, nr. 7, 420035, Bistria, jud. Bistria-Nsud,

Romnia, e-mail: icpe@icpebn.ro