| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Rensning af Miljøfremmede stoffer i vandværksfiltre

4 Automatisk styring og monitering

• 4.1 Basal funktionalitet
• 4.2 Grafisk brugerinterface
• 4.3 Aktuator kontrol
• 4.4 Dataopsamling fra online sensorer
• 4.5 Databehandling
• 4.6 Fejlhåndtering
• 4.7 Fejlrapportering

Med henblik på den almindelige drift af anlægget blev der udviklet software til at varetage styring, regulering og overvågning inklusiv dataopsamling. Softwaren "Waterworks control 2.01" blev programmeret i LabView 7.1 (National Instruments) og indeholdt følgende elementer:

- Grafisk brugerinterface

- Aktuator kontrol

- Niveauafbrydere

- Dataopsamling fra online sensorer

- Databehandling

- Fejlhåndtering

- Fejlrapportering

Programmet gør det muligt at styre og overvåge anlægget således, at normal drift, on-linemåling, returskyl af filtre og håndtering af fejlsituationer foregår automatisk.

4.1 Basal funktionalitet

Formålet med softwaren er at varetage den daglige drift af anlægget. Som tidligere nævnt er anlægget opbygget som to parallelle filtre. Styringen har to primære opgaver nemlig:

- Udførsel af returskylle og bundfældningssekvenser til fjernelse af jern og mangan udfældninger

- Multiplexing af flow-celle mellem indløb, udløb kolonne A og udløb kolonne B.

Returskylningerne kunne enten aktiveres manuelt eller automatisk (når vandspejlet i filteret nåede et vist niveau). Herefter blev skylningen udført i tre trin med hhv. vand alene, vand og luft og vand alene. Overløbet fra filtrene blev opsamlet i bundfældningstankene, hvor jern og manganudfældningerne blev bundfældet. Vandstanden i den aktive bundfældningstank overvåges løbende under returskylningen og returskylningen afbrydes, hvis tanken er fuld.

4.2 Grafisk brugerinterface

For at lette styringen af anlægget blev der udviklet et grafisk brugerinterface. Brugerinterfacet giver adgang til en række skærmbilleder, der her kort gennemgås.

Skærmbillede 1. Anlægsoverblik (se figur 4.1). Skærmbilledet viser vandets strømning gennem anlægget samt tilstanden af de fleste relæer. Skærmbilledet giver adgang til anlæggets styring af relæer. Den overordnede drift af anlægget kan foregå i 3 forskellige tilstande:

- Automatisk, hvor alle relæer styres af programmet f.eks. i gangsættes returskylninger automatisk når vandsøjlen er steget til et vist niveau.

- Semi-automatisk, hvor brugeren har en hvis frihed til at manipulere grupper af relæer. Brugeren kan f.eks. aktivere returskylningssekvensen, der herefter udføres automatisk.

- Manuelt. Tilstanden af de enkelte relæer defineres manuelt af brugeren.

Klik her for at se figuren.

Figur 4.1. Skærmbillede 1. Anlægsoverblik.

Skærmbillede 2. Målinger (se figur 4.2). Skærmbilledet giver et overblik over online målingerne. Udover at præsentere den aktuelle måleværdi præsenteres middelværdi og standardafvigelse for de tidligere målinger udregnet for hver flow-celle cyclus.

Klik her for at se figuren.

Figur 4.2. Skærmbillede 2. Målinger.

Skærmbillede 3. Grafer Måleværdier fra on-line sensorerne præsenteres løbende grafisk i skærmbilleder som vist i figur 4.3.

Klik her for at se figuren.

Figur 4.3. Skærmbillede 3. Grafer.

Skær

mbillede 4. Beskeder (se figur 4.4). Der generes en løbende logfil med information omkring tidspunkter for start og stop af anlægget, returskylning og bundfældningsekvenser samt eventuelt opståede fejl undervejs.

Klik her for at se figuren.

Figur 4.4. Skærmbillede 4. Beskeder.

Skærmbillede 5. Indstillinger (se figur 4.5). Indstillinger omkring driften af anlægget kan kontrolleres fra dette skærmbillede f.eks. længden af de enkelte faser i returskylningerne og flow-cellens målecyclus.

Klik her for at se figuren.

Figur 4.5. Skærmbillede 5. Indstillinger.

Skærmbillede 6. Systemtilstand (se figur 4.6). Giver en oversigt over tilstanden af alle relæer. Derudover gives et indblik i de igangværende programrutiner.

Klik her for at se figuren.

Figur 4.6. Skærmbillede 6. Systemtilstand.

Skærmbillede 7. Avancerede indstillinger. Giver adgang til en række indstillinger, der primært er relevante i forbindelse med indkøring af anlægget.

4.3 Aktuator kontrol

Anlægget består af 18 magnetventiler, der styres af 15 relæer, 5 pumper (med separate relæer), 2 omrørere og et sikkerhedsrelæ. I tabel 4.1 ses en oversigt over de relæer, som anlægget er bygget op med.

Tabel 4.1. Aktuatorer i pilotanlægget.

Der er anvendt 2 stk. PMD-1208LS (Measurement Computing) til USB 1.1 diskret digital kommunikation mellem computer og relæer. Doserings-pumpens flow (0-100 %) styres af softwaren med et analogt signal (0-5V).

Sikkerhedsrelæet sikrer at anlægget automatisk bliver frakoblet, hvis kommunikationen mellem computer og anlæg bliver afbrudt. Sikkerhedsrelæets funktion er at afbryde strømmen til anlægget og fungerer ved at relæet er tilsluttet en timer, der frakobler relæet efter 6 min, medmindre timeren bliver nulstillet. Softwaren er programmeret til at nulstille timeren hver 5 min.

4.4 Dataopsamling fra online sensorer

Til brug for den automatiske styring af anlægget er 4 niveauafbrydere installeret med henblik på at overvåge vandstanden i filtrene (højt og lavt niveau). Derudover er der installeret 4 niveauafbrydere, der giver alarm ved hhv. høj vandstand i indløbs vandtanken, de to bundfældningstanke og i kulfiltret.

I flow-cellen er der installeret elekroder til måling af iltkoncentration, pH, ledningsevne og temperatur. Dataopsamlingen fra elektoderne er passiv og har altså ikke betydning for den automatiske drift af anlægget.

En oversigt over anlæggets sensorer er vist i Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Sensorer i pilotanlægget.

4.5 Databehandling

Data opsamlet fra online sensorerne bliver som tidligere nævnt præsenteret grafisk i softwaren. Derudover bliver måleværdierne løbende lagret som ASCII tekst filer.

Endelig bliver der udregnet middelværdi og standardafvigelse for måleserien op til at flow-cellen skifter position.

4.6 Fejlhåndtering

Da anlægget er designet til at skulle kunne arbejde uden tilsyn i en periode op til en måned er det vigtigt at softwaren kan identificere og håndtere forskellige fejlsituationer, der kan opstå under den almindelige drift. Fejlsituationerne opdeles her i fire kategorier, nemlig:

- Kritiske fejl. Fejlen er for alvorlig til at anlægget (eller filteret) kan fortsætte driften. Fejlen skal afhjælpes af operatøren.

- Problematiske fejl. Anlægget drives uhensigtsmæssigt. Fejlen bør afhjælpes hurtigst muligt, men anlægget kan forsætte driften.

- Advarsel. Kan opstå under den almindelige drift og afhjælpes automatisk af softwaren.

En oversigt over de fejl, der håndteres af anlægget, er vist i tabel 4.3.

Tabel 4.3. Fejltyper, der håndteres af softwaren.

Anlægget er designet således, at alle anlæggets ventiler bliver lukket og pumperne stoppet, hvis forsyningsstrømmen bliver afbrudt. I det tilfælde at styresoftwaren svigter, vil strømmen til anlægget blive afbrudt indenfor 6 minutter.

4.7 Fejlrapportering

Softwaren genererer løbende en log over de fejl der er opstået, samt forskellige systemmeddelelser f.eks. tidspunkt for opstart og afslutning af returskylninger. Derudover kan anlægget rapportere fejl direkte til operatøren via E-mail.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Oktober 2005, © Miljøstyrelsen.