Verbeterd automatiseringsplatform zet efficiënte waterzuiveringstechnologie verder op punt
Verbeterd automatiseringsplatform zet efficiënte waterzuiveringstechnologie verder op punt
De ambities voor een efficiënte rioolwaterzuivering worden tot op alle niveaus van het proces doorgetrokken, inclusief de automatisering.
Beluchtingsbekkens nemen op een RWZI traditioneel veel plaats in. De Nereda® technologie laat toe om die footprint te beperken.
IoT oplossingen met open technologie voor duurzaam, efficiënt en robuust waterbeheer.
IoT oplossingen met open technologie voor duurzaam, efficiënt en robuust waterbeheer.
Vergelijking tussen de oorspronkelijke situatie (links), met fysieke verbindingen tussen elke PLC en de Nereda® controller, en de geïntegreerde oplossing (rechts) met een vereenvoudigde architectuur.
Met Nereda introduceerde adviesbureau Royal HaskoningDHV enkele jaren geleden een nieuwe waterzuiveringstechnologie om het energieverbruik van zowel industriële als publieke rioolwaterzuiveringsinstallaties te beperken en tegelijk de snelheid en efficiëntie op te voeren. Dankzij een verregaande samenwerking met voorkeursleverancier en Water Company of the Year 2022 Schneider Electric worden die ambities vandaag ook op het niveau van de automatisering waargemaakt.
Royal HaskoningDHV benoemde Schneider Electric een jaar geleden al als wereldwijde voorkeursleverancier voor de automatisering van de Nereda® afvalwaterzuiveringsoplossing. Na een succesvol pilootproject in Utrecht ligt er nu ook een volledig geïntegreerde oplossing op tafel, waarbij de Nereda® Process Control Software van Royal HaskoningDHV en de EcoStruxure™ Automation Expert-oplossing van Schneider Electric samen in een verbeterd automatiseringsplatform zijn gegoten. Roy Schimmel en Johan Cools, respectievelijk Business Development Manager en Marketing Manager in de afdeling Water & Waste Water van Schneider Electric, geven tekst en uitleg.
Streven naar duurzame waterzuivering
“Nereda® is een technologie ontwikkeld door Royal HaskoningDHV om onder meer de footprint en het hoge energieverbruik van afvalwaterzuiveringsinstallaties te beperken”, steekt Roy Schimmel van wal. “Door gebruik te maken van slibkorrels kan dezelfde hoeveelheid afvalwater immers op veel kortere termijn gezuiverd worden. Op de RWZI in Utrecht waar ook de testopstelling staat, werden de negen traditionele beluchtingsbekkens zo vervangen door zes Nereda® reactoren en een buffervat. Zij hoeven bovendien niet allemaal continu te draaien, zoals voorheen het geval was, maar werken in een batchprogramma van telkens drie reactoren. Dat levert enorme besparingen op.”
Het Nereda® proces wordt in goede banen geleid door de Nereda® Process Control Software, die op basis van bepaalde parameters vastlegt en communiceert hoe het proces precies moet verlopen. “In de Nereda® Process Control Software zitten bij wijze van spreken alle recepten voor een duurzaam en efficiënt proces vervat,” verduidelijkt Johan Cools, “maar het is niet zo dat ze daadwerkelijk kleppen en motoren gaat aansturen. Daarvoor is een bijkomende automatisering nodig – een opdracht die traditioneel enorm veel engineering vraagt en dus heel wat tijd in beslag neemt. Samen met Royal HaskoningDHV zagen we hier echter nog heel wat potentieel voor verduurzaming. En dat is precies het mooie aan dit project: de ambities voor een efficiënte rioolwaterzuivering worden werkelijk tot op alle niveaus van het proces doorgetrokken.”
Gestroomlijnde hardware
De efficiëntieslag waarvan sprake is te danken aan een geïntegreerde automatiseringsoplossing. Schimmel: “Traditioneel wordt de automatisering via één of meerdere PLC’s geregeld. Daarop zijn onder meer de verschillende drives en instrumentaties gekoppeld, maar er moet natuurlijk ook een fysieke verbinding zijn tussen elke PLC en de Nereda® controller. Dat wordt al snel een complexe architectuur met heel wat verbindingen die bovendien ook correct geprogrammeerd moeten worden. Met onze geïntegreerde oplossing vervalt dat allemaal. De Nereda® Process Control Software en de EcoStruxure™ Automation Expert worden in één enkele hardwarecomponent, met name een IPC of Industrial Personal Computer, gecombineerd en de communicatie tussen beide verloopt automatisch en intern via OPCUA. Automation Expert draait daarbij in de vorm van een Soft PLC en de koppeling met drives, instrumentatie, … gebeurt via Remote I/O’s. Ook de visualisatie en lokale bediening gebeuren rechtstreeks in de IPC. Het is dus een veel slankere en eenvoudigere opzet, die bijgevolg meer bedrijfszeker is.”
Minder engineering dankzij geïntegreerde bibliotheek
De geïntegreerde oplossing levert echter niet alleen voordelen op hardwareniveau. Cools: “Minstens even belangrijk is de opname van een volledige, gevalideerde Nereda® bibliotheek in onze Automation Expert. Dat betekent dat werkelijk alle toestellen en onderdelen die in een Nereda® proces nodig zijn precies volgens de beschrijving van Royal HaskoningDHV als objecten in Automation Expert beschikbaar zijn, inclusief de process flow en communicatie tussen verschillende onderdelen.”
Een integrator hoeft zelf met andere woorden niet meer elk object te programmeren, noch de parameters die tussen verschillende objecten uitgewisseld moeten worden, maar kan de programmatie eenvoudig met de beschikbare objecten opbouwen, ongeacht over hoeveel reactoren het gaat. “Dat bespaart hem niet alleen tot 40% aan tijd in zowel engineering als validatie, maar het levert de eindgebruiker ook meteen meer zekerheid op. Dankzij de voorgemaakte functies ligt de kans op fouten immers veel lager en wordt dus ook de hoogst mogelijke efficiëntie gehaald. Bovendien zorgen we ervoor dat de objecten altijd up to date zijn. Voert Royal HaskoningDHV in het Nereda® proces bepaalde wijzigingen door, dan nemen wij die in de bibliotheek op en volstaat het voor de gebruiker om de software te updaten.”
Niet alleen voor nieuwbouw
De geïntegreerde oplossing van Schneider Electric werd afgelopen maanden uitvoerig getest op de Nereda® testopstelling van het Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden in Utrecht. “Het was aan ons om te bewijzen dat we met deze oplossing werkelijk een efficiëntieslag konden maken”, vertelt Schimmel. “Dat is goed verlopen en ondertussen zijn we dan ook klaar voor commercialisatie. Dat zal in eerste instantie vooral gebeuren bij de aanleg van nieuwe Nereda® installaties, al biedt Automation Expert ook bijzondere perspectieven voor bestaande installaties. Want in tegenstelling tot klassieke automatiseringsoplossingen, is Automation Expert hardware-onafhankelijk. Dat betekent dat het volledige automatiseringsplatform, inclusief de Nereda® bibliotheek, niet alleen in bestaande PLC’s van Schneider Electric, maar ook in die van andere fabrikanten, aangesloten bij UniversalAutomation.Org, opgeladen kan worden.”
“Die onafhankelijkheid is in de automatiseringswereld ongezien,” zet Cools bij, “en wie nu nog denkt dat de waterzuivering een conservatieve sector is zonder ruimte voor innovatie, heeft het in ieder geval goed mis.”
Tekst: Elise Noyez
Beeld: Schneider Electric
