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Industrie 4.0 im Abwasser: Wenn Digitalisierung auf Verfahrenstechnik trifft : Ausgabe 01-02/2017, 26.01.2017

Kontinuierliche Übersicht erlaubt schnelles Eingreifen

Nach analog kam digital. Doch welchen Vorteil hat Industrie 4.0 für Betreiber einer Behandlungsanlage für Abwasser am Ende des Tages? Die Voraussetzung für Industrie 4.0 ist die Digitalisierung von Daten und die Vernetzung untereinander. Der einzelne analoge Messwert bringt keine zusätzliche Information zur Unterstützung der Betreiber.

Autor: Bernd Marx, Leiter Projekte und Solutions, Endress+Hauser Conducta GmbH & Co. KG, DE-Gerlingen, Text und Bilder

«Am Messpunkt scheint ein Fehler anzuliegen. Der Messwert liegt ausserhalb der Toleranz. Pack das Multimeter aus und miss das Stromsignal nach, vielleicht ist es ein elektrisches Problem.» Mit Werkzeugen dem Fehler auf die Schliche kommen und praxisorientiert systematische Fehlersuche betreiben. Das waren in der Vergangenheit meist die Erfolgsrezepte, um einen Sensor wieder gangbar zu machen und eine einwandfreie Datenübertragung zur Leitstelle zu gewährleisten. Übertragen wurde dabei lediglich das eigentliche, jeweils einzelne Messsignal. Eine fundierte Aussage über die Qualität, Sicherheit und tatsächliche Prozessbedingungen konnte man damit bei Weitem noch nicht machen. Dies war nur möglich durch die Kombination mit mehreren anderen Sensorwerten aus dem Prozess. Klassisches Beispiel: Nitrat und Ammonium.

Doch die analogen Signale erlaubten es erstmals Prozesse zu steuern, zu regeln und vor allen Dingen zu überwachen. So konnte man damit beginnen, manuelle Prozesse teilweise zu automatisieren und direkte Zusammenhänge der Verfahrenstechnik zu untersuchen und zu verstehen.

Vorteile der Digitalisierung und von Industrie 4.0

Industrie 4.0 bietet Informationen über den Zustand der Messtechnik und Aktorik und den Status der einzelnen Prozessschritte. Aus diesen Informationen resultiert dann die Möglichkeit, Wartungsintervalle vorausschauend zu planen und dem Betreiber eindeutige Handlungsempfehlungen zu geben.

Dazu müssen für den Betreiber z. B. die Zustandsdaten der Messtechnik aufbereitet werden. Mit der Memosens- und Heartbeat-Technologie von Endress+Hauser werden die Sensoren immer intelligenter und machen Aussagen über ihren momentanen Zustand und ihre Messsicherheit. Verknüpft mit den Prozessdaten wird dann die Plausibilität der Messwerte berechnet. Einzelne Prozessschritte lassen sich somit auch bei ausgefallener Sensorik regeln und die Sensoren vorausschauend warten.

Daten für intelligente Prozessregelung nutzen

Industrie 4.0 im Abwasser heisst auch, dass man die vorhandenen zusätzlichen Informationen für eine intelligente und vorausschauende Prozessregelung nutzen kann. Prozess­ereignisse lassen sich frühzeitig erkennen und Gegenmassnahmen schnell und energieschonend einleiten, ohne die Qualität bzw. Auslaufwerte zu beeinträchtigen.

Mit der Liquiline-Control-Plattform bietet Endress+Hauser eine Regelung des Abwasserprozesses auf dem neuesten Stand der Technik. Die Plattform basiert auf einer leistungsstarken Recheneinheit und einer integrierten Software, die eine effiziente Regelung der Belebung und die präzise Fällmitteldosierung für die Phosphatelimination gestattet. Sie wird kontinuierlich erweitert und in Zukunft aus­serdem die Flockungsmitteldosierung für die Schlammentwässerung und die Desinfektion steuern können. Das heisst, den Kläranlagenbetreibern steht eine Basis für den gesamten Abwasserprozess zur Verfügung, die dank der Verknüpfung der Sensorinformationen mit den Prozessinformationen eine eindeutige Übersicht des momentanen Anlagenzustandes und der daraus resultierenden Aktionen der Betreiber wie z. B. Wartungsarbeiten gibt.

Industrie 4.0 braucht schnelle Information und einfache Bedienung

Die Visualisierung der Liquiline-Control-Plattform ist so aufgebaut, dass der Zustand der Anlage über ein Prozessbild und farbliche Statusänderungen auf einen Blick erfasst wird und über einen direkten Zugang Informationen bis auf die Geräteebene visualisiert werden. Die Daten können dabei durch eine webbasierte Technologie jederzeit und an jedem Ort zur Verfügung gestellt werden. Das bietet eine kontinuierliche Übersicht und erlaubt ein Eingreifen auch von zu Hause aus, z. B. an Wochenenden. Liquiline Control lässt sich über mobile Endgeräte wie Tablets, Smartphones oder Notebooks bedienen oder direkt an einem Touchdisplay.

Die Plattform lässt sich sehr einfach und schnell in alle bestehenden IT-Infrastrukturen der Betreiber integrieren und kann immer wieder an neue Aufgaben sowie kundenspezifische Anforderungen angepasst werden. Standardisierte Schnittstellen zur Kommunikation mit Datenbanken und Leitsystemen runden den Leistungsumfang ab. 

Infoservice

Endress+Hauser (Schweiz) AG
Kägenstrasse 2, 4153 Reinach
Tel. 061 715 75 75, Fax 061 715 27 75
info@ch.endress.com, www.ch.endress.com



Liquiline Control erlaubt höhere Prozesssicherheit bei intuitiver Bedienung


Mit Liquiline Control lässt sich die Belebung in der Biologiestufe von Kläranlagen effizient regeln


Instrumente wie der Online-Analysator für Ammonium «Liquiline System CA80AM» liefern die Messwerte zur Automatisierung der Anlage