Sauberes Trinkwasser Wasserversorger setzen bei der Qualitätskontrolle auf Visualisierung

Redakteur: Matthias Back

Sauberes Trinkwasser ist für uns selbstverständlich. Doch steigende Umweltbelastungen machen es immer schwieriger, die gute Trinkwasserqualität zu erhalten. Wasserversorger setzen deshalb zunehmend auf Visualisierung, um ihre Systeme bestmöglich zu kontrollieren.

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Um Grenzwerte einzuhalten und dabei eine hohe Trinkwasserqualität sicherzustellen, statten immer mehr Wasserwerke ihre Anlagen mit Visualisierungssystemen aus.
Um Grenzwerte einzuhalten und dabei eine hohe Trinkwasserqualität sicherzustellen, statten immer mehr Wasserwerke ihre Anlagen mit Visualisierungssystemen aus.
(Bild: © Gina Sanders - Fotolia)

Drei Dinge braucht jeder: Telefon, Strom und Wasser. Funktioniert eines davon nicht, ist der Mensch von heute aufgeschmissen. „Gerade Wasser ist essentiell. Ohne kann man nicht überleben, nicht waschen, nicht duschen und vieles mehr“, bekennt Wolfgang Müller. Der Geschäftsführer der Augsburger Pumpen und Anlagen GmbH (APA) muss es wissen. Sein Hauptgeschäft ist nämlich die Wasserversorgung bayerischer Städte und Gemeinden. Eine anspruchsvolle Aufgabe, denn immer mehr Nitrate, Keime und Pestizide belasten durch die Überdüngung unsere Böden und gelangen ins Grundwasser. Im Extremfall kann dies Sauerstoffmangel bei Säuglingen und Krebs bei Erwachsenen auslösen. Aus diesem Grund müssen Wasserwerke auf dem aktuellen Stand der Technik sein, um Störungen ihrer Anlagen zu vermeiden und gegebenenfalls schnell reagieren zu können.

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APA ist ein Handelsunternehmen für Industrie- und Abwasserpumpen sowie für Anlagen zur Wassergewinnung, zur Druckerhöhung und zur Abwasserentsorgung. Das Unternehmen kann dabei auf Pumpen und Anlagen nahezu aller führenden deutschen und europäischen Hersteller zurückgreifen - plant, fertigt und montiert sie. Je nach Aufgabenstellung liefern der gelernte Elektromeister Müller, sein Partner Roland Klemmer und ihre 5 Mitarbeiter die passende Lösung. Der Service reicht dabei von der Planung über die Fertigung bis hin zur Inbetriebnahme ganzer Anlagen. Dazu gehören auch Leistungen wie die Unterstützung von Ingenieuren und Tiefbauern bei Ausschreibungen von Wasserwerken. „Und falls Not am Mann ist, bieten wir unseren Kunden nicht nur alle Ersatz- und Verschleißteile für Pumpen und Anlagen, sondern auch einen 24-Stunden-Service“ unterstreicht Klemmer, der den Kundendienst leitet, die Wichtigkeit der fachgerechten Wasseraufbereitung sowie der Wasserver- und -entsorgung.

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Von Anfang an Beijer-Panels

Von Beginn an setzt APA die iX-HMI-Panels von Beijer Electronics zur Visualisierung der Abläufe ein. Aktuell verbauen die Augsburger das netzwerkfähige HMI-Terminal iX T7A mit passender iX-Software und verwenden Flow Chief als Prozessleitsystem. Das 7“-Gerät eignet sich für kleine bis mittelgroße HMI-Applikationen und ist mit allen gängigen Automatisierungssystemen kompatibel. Es besitzt ein grafisches Touch-Display mit einer Auflösung von 800 x 480 Pixel, was eine komplexe Darstellung erlaubt. Durch den ARM-9-Prozessor sind schnelle Bildwechsel und eine schnelle Startphase möglich. Dabei lassen sich problemlos bis zu 80 Seiten ohne Geschwindigkeitsverlust hinterlegen.

„Es gab und gibt keinen Anlass zu einem Wettbewerber zu wechseln, denn die Beijer-Terminals waren schon immer einfach zu bedienen und bieten zahlreiche Vorteile. Neben der hochwertigen Verarbeitung, ist es die einfache und variable Programmierung der iX-HMI-Software auf Windows-Basis, die Flexibilität durch die Treibervielfalt sowie die Kompatibilität mit Komponenten aller gängigen Automatisierungshersteller, das günstige Preis-/Leistungsverhältnis und die gute Hotline“, so Müller. Beijer Electronics-Systeme bieten hier zum Beispiel die Möglichkeit, mehrere Steuerungen unterschiedlicher Hersteller oder eine SPS und einen Frequenzumrichter anzuschließen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Die iX-HMI-Displays lassen sich nahezu in jede Anlage integrieren. Das Gerät kommt ohne Lüfter oder rotierendes Laufwerk aus, dadurch ist es besonders wartungsarm. Zusammen mit dem robusten Aluminium-Gehäuse mit Schutzart IP 65 gewährleistet dies nicht nur eine hohe Betriebssicherheit, sondern garantiert auch eine lange Lebensdauer.

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Bedienpanels: Serie iX-TxA
Bedienpanels der Serie iX-TxA: HMI-Technologie in Kürze

Die Geräte der iX-TxA-Serie von Beijer Electronics sind hochleistungsfähige Bedienpanels für kleine bis mittelgroße HMI-Applikationen. Durch zahlreiche Schnittstellen und robuste Bauweise eignen sie sich für den industriellen Einsatz von traditionellem Maschinenbau bis hin zu Anwendungen in der Infrastruktur. Die Modelle zeichnen sich aus durch:

  • Leuchtstarkes TFT-Display der iX-TxA-Serie mit 65.000 Farben in den Größen 4,3“ und 7“ sowie 10,4“;
  • intuitive HMI-Software iX;
  • Software-gekoppelte Multicolour-LED;
  • resistive Touch-Oberfläche - geeignet für Handschuhbedienung;
  • ARM-9-Prozessor mit 400 MHz;
  • Betriebssystem: Windows Embedded CE 6.0;
  • Schnittstellen für Ethernet, RS232, RS422/485, USB,SD-Slot optional: CAN-Bus;
  • erweiterter Temperaturbereich von -10 bis 60 °C;
  • robustes Aluminium-Druckgussgehäuse mit IP 65 (frontseitig) und IP 20 (rückseitig).

Grundvoraussetzung: Top-Komponenten

Weil keine Aufgabenstellung der anderen gleicht, muss sich APA auf weitere Zulieferer verlassen können. Das gilt für die großen Pumpen- und Steuerungshersteller wie auch für die robusten Ethernet-Extender DDW-142 der Beijer-Tochter Westermo Data Communications. APA verwendet diese Extender als kostengünstige Lösung für eine schnelle und sichere Datenkommunikation in rauen Umgebungen, wie zur Kommunikation zwischen zwei SPS-Systemen, die über eine Standleitung verbunden sind. So kann beispielsweise ein Wasserwerk mit einem Hochbehälter kommunizieren. Eine weitere Anwendung ist die Übertragung eines Live-Kamerabildes zur Überwachung von Hochbehältern. Dank schneller SHDSL-Übertragungstechnik sind vorhandene Twisted-Pair-Kabel verwendbar, um eine Hochgeschwindigkeits-Remote-Fernverbindung zwischen zwei Ethernet-Netzen herzustellen.

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Visualisierung optimiert Versorgungssicherheit

Wurden früher zur Kontrolle hauptsächlich Computer eingesetzt, kommen im Wasser-/Abwasserbereich zunehmend HMI-Displays zur Visualisierung der Abläufe zum Einsatz. Sie haben den Vorteil, dass hier keine Festplatte kaputtgehen kann oder der Rechner einfach mal zusammenbricht und über das Wochenende alles stillsteht. Denn wenn Kontrollmöglichkeiten ausfallen, kann das im schlimmsten Fall längere Ausfallzeiten nach sich ziehen. Ein Zustand, der für Kommunen nicht tragbar ist und große Risiken mit sich bringen kann – stellt man sich vor, dass unter Umständen kein sauberes Wasser mehr aus dem Hahn kommt oder Feuerwehren nicht löschen können.

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Müller ist sich hier sicher: „Die Wasserversorgung muss das ganze Jahr, 24 Stunden am Tag, gewährleistet sein. Die Visualisierung ganzer Anlagen und Systeme ist, was Ausfallsicherheit und Reaktionsgeschwindigkeit anbelangt, von großer Bedeutung.“ Unter Umständen könnte es Jahre dauern, bis man ein Leck gefunden hat. Mit den aktuellen technischen Möglichkeiten kann sich der Anlagenbetreiber nicht nur einen Wasserverlust anzeigen lassen, sondern auch auf welcher Leitung dieser stattfindet.

Überhaupt lassen sich Unregelmäßigkeiten rasch auf den Displays ablesen – mit der Folge, dass man schnell eingreifen kann, bevor es zu Störungen kommt. Alarmierungen jeder Art können nicht nur auf dem HMI-Panel dargestellt, sondern alternativ auch auf das Smartphone oder Tablet gesendet werden. Das Beijer-Terminal zeigt außerdem auch Bilder zum Beispiel von Schaltschränken, PDFs oder Filme an. Im Falle eines Außeneinsatzes kann ein Techniker bequem Pumpendaten auslesen, ohne das Gerät erst ausbauen zu müssen.

Intuitive Bedienung der Software

Dank der einfach zu programmierenden iX-HMI-Software lassen sich auch komplexe Prozesse übersichtlich darstellen und auf die Wünsche des Betreibers abstimmen. Die Software, die auch in Runtime-Versionen erhältlich ist, liefert dem Bediener alle relevanten Informationen wie Füllstände, Wasserdruck oder Pumpenzustand über die intuitive grafische Benutzeroberfläche. Durch Antippen, Scroll- und Wischgesten lässt sich durch die auf die Anwendung zugeschnittenen Menügruppen navigieren, komfortabel Aktionen durchführen und Abläufe „just in time“ effizient überwachen.

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Die iX HMI-Lösung bietet zudem HMI-Funktionalitäten wie Trends, Zeitplaner und Audit-Trails für einen effizienten und zuverlässigen Betrieb. Die offene Architektur lässt sich mit eigenem C#-Skripting und .NET-Komponenten erweitern. Über den optionalen SD-Karten-Backup kann man Projekte zwischen Panels transferieren, ein Ersatzpanel in Sekunden in Betrieb nehmen oder auch Wartungen vereinfachen. Die Sicherheit der Anwendungen wird durch die SNTP-Zeitsynchronisation gewährleistet.

Panels zeigen Daten in Echtzeit

Die Gründe, warum bei den APA-Projekten ausschließlich Panels von Beijer Electronics zum Einsatz kommen, sind einerseits die unkomplizierte Integration in die individuellen Lösungen, die komfortable Bedienung sowie die Möglichkeit, alle gewünschten Daten in Echtzeit einzusehen und so nach Bedarf Abläufe optimieren zu können: „Unsere Kunden sparen sich jede Menge Zeit und Arbeitsstunden. Sie müssen beispielsweise am Wochenende keine Zähler mehr ablesen, sondern können am Montag komfortabel am Terminal sehen, welche Pumpe in den letzten drei Tagen wie lange gelaufen ist und weitere wichtige Parameter kontrollieren. Das ist enorm effizient“, so Roland Klemmer. Hinzu kommen eine hochwertige Verarbeitung des Panels, die durchdachte Informationsvisualisierung sowie seine flexible und vielseitige Konnektivität.

Fazit

Mit den iX-HMI-Panels und der einfach zu bedienenden Software können Wasserversorger die Abläufe in ihren Anlagen auf ihre speziellen Anforderungen hin visualisieren. Die grafische Benutzeroberfläche hilft ihnen dabei, Durchflussmengen, Temperatur, Druck und viele andere Werte zu überwachen und effizient zu steuern. Reaktionszeiten werden dadurch drastisch gekürzt und Störungen in wesentlich kürzerer Zeit behoben. „Durch die einfache Bedienung der iX HMI-Software können wir die Panels schnell programmieren und für unsere Kunden eine benutzungsfreundliche Oberfläche bereitstellen. Diese schätzen wiederum die kurze Einarbeitungszeit, die gute Usability und die intuitive Anwendbarkeit“, erklärt Wolfgang Müller abschließend.

Der Beitrag erschien zuerst auf dem Portal unserer Schwestermarke elektrotechnik.

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