Massima affidabilità e qualità.
Soluzioni di automazione per il settore
del trattamento delle acque.
totally integrated
Il vostro partner per l’automazione
Siemens – un nome conosciuto in tutto il mondo. Un nome
Sorgente di vita: da sempre, l’acqua svolge un ruolo fonda-
che significa innovazione, orientamento al cliente e capacità
mentale per l’uomo e anche ai nostri giorni non ha perso
competitiva globale. Non solo per 400.000 dipendenti e
nulla della sua importanza, anzi ne ha guadagnata. Il rifor-
per milioni di clienti, ma anche per centinaia di migliaia di
nimento di acqua pulita per il pianeta rimane tuttora una
fornitori e partner in oltre 190 paesi del mondo. Un nome
delle sfide più grandi che l’umanità deve affrontare. Per
che significa inoltre una gamma unica di prodotti, sistemi
questa ragione, il mercato mondiale dell’acqua sta cre-
e soluzioni.
scendo più velocemente di qualsiasi altro settore.
Siemens incarna la visione senza tempo del suo fondatore,
Nel corso degli ultimi anni, la consapevolezza del valore
Werner von Siemens: “Il progresso al servizio dell’umanità”.
dell’acqua è aumentata, nella misura in cui sono aumentate le esigenze che la materia prima numero uno al mondo
deve soddisfare. Per queste ragioni non è possibile scendere a compromessi con la sua qualità. E chi fa le leggi la
pensa ugualmente così: le normative che regolano la gestione dell’acqua potabile e delle acque reflue stanno diventando sempre più severe. Affinché tutti possano servirsi di acqua pura, gli impianti di trattamento delle acque
devono soddisfare i requisiti più rigorosi a livello di disponibilità. E affinché sia possibile utilizzare l’acqua in modo
razionale, è necessario che gli impianti di trattamento delle acque reflue garantiscano la conformità con i requisiti
ambientali.
www.siemens.com/
totally-integrated-automation
2
Totally Integrated Automation
massima affidabilità e qualità p
delle acque
Con il concetto di Totally Integrated Automation (TIA),
Siemens è l’unico fornitore di una gamma integrata di prodotti e sistemi per l’automazione in tutte le applicazioni del
trattamento delle acque; dalle acque non trattate, alla depurazione, fino all’acqua potabile, dal livello di campo e di
controllo della produzione fino al livello gestionale. TIA
consente l’implementazione di soluzioni personalizzate,
Totally Integrated Power –
distribuzione e gestione dell’en
Basandoci sul concetto del Totally Integrated Power (TIP),
implementiamo soluzioni integrate per la distribuzione
dell’energia, dalla fornitura di media tensione fino alla presa elettrica. Poiché vengono utilizzati gli stessi standard di
comunicazione della Totally Integrated Automation, tutte
SIWA – soluzioni complete per
delle acque
Sulla base delle piattaforme Totally Integrated Automation
e Totally Integrated Power sono state sviluppate apposite
soluzioni per la gestione del trattamento delle acque. Esse
includono vari tipi di trattamento delle acque, come ad
esempio la disinfezione, la filtrazione a membrana e il trattamento dei fanghi; soluzioni per strumentazione, automazione, SIMATIC IT, tecnica di azionamento, tecnica energetica e tecnica di telecomando, oltre a soluzioni complete per
n
3
–
per il settore del trattamento
che si adattano perfettamente alle esigenze individuali del
cliente. Grazie alla continuità unica dei nostri prodotti e
sistemi, garantiamo l’ottimizzazione del processo e la riduzione dei costi per l’intero ciclo di vita degli impianti. Inoltre
TIA rappresenta un investimento molto sicuro e permette
di ridurre la complessità degli impianti. Il risultato: impianti
affidabili, in grado di fornire la massima qualità.
nergia da un’unica fonte
le risorse possono essere integrate – automazione, distribuzione e gestione dell’energia, automazione degli edifici –
ed è possibile realizzare soluzioni globali per il settore del
trattamento delle acque.
la gestione del trattamento
installazione di impianti di pompaggio, condotte, reti idriche e impianti idrici industriali.
I servizi Life Cycle completano l’offerta partendo da pianificazione, finanziamento, costruzione e messa in servizio,
fino alla manutenzione e all'ammodernamento degli
impianti, che vengono realizzati su misura, in base alle
esigenze specifiche del cliente.
Sommario
Il vostro partner per l’automazione ....................
2
Totally Integrated Automation ...........................
4
Depurazione delle acque ....................................
6
Trattamento delle acque reflue ..........................
7
Sistema di controllo di processo ........................
8
Sistemi MES (Manufacturing Execution Systems) 11
Sistemi SCADA .................................................. 11
PLC (controllori logici programmabili)................ 12
Apparecchiature da campo decentrate .............. 13
Comunicazione industriale ................................ 14
Sistemi di azionamento ..................................... 16
Strumenti e analitica di processo ....................... 18
Controlli industriali ........................................... 19
Sensori di prossimità ......................................... 20
Referenze .................................................... 21–26
Migliorate la vostra competitività con
la Totally Integrated Automation
Con la Totally Integrated Automation (TIA), Siemens è l’unico fornitore
ad offrire una gamma di prodotti e sistemi integrati per l’implementazione di soluzioni di automazione. TIA combina i vostri obiettivi con la
tecnologia e i prodotti Siemens e si contraddistingue per un livello di
integrazione del sistema di automazione unico ed eccezionale. Oltre a
ridurre il numero di interfacce, ciò assicura la massima trasparenza dei
dati su tutti i livelli: dal livello di campo, al livello di produzione fino al
livello gestionale. Dall’acqua non trattata all’acqua potabile, dalle acque
reflue fino al loro recupero come risorsa riutilizzabile.
I vantaggi della Totally Integrated Automation interessano l’intera vita
dell’impianto: dai primi stadi di pianificazione, a quelli operativi fino
all’ammodernamento. Grazie alla continuità unica dei nostri prodotti e
sistemi offriamo un investimento molto sicuro, evitando inutili discontinuità del sistema.
Con TIA implementiamo soluzioni personalizzate, che si adattano perfettamente alle
vostre specifiche esigenze nel settore del
trattamento delle acque e che sono caratterizzate da un elevato grado di omogeneità.
TIA apporta un contributo essenziale all’ottimizzazione dei processi per il trattamento
delle acque.
ERP – Pianificazione di risorse aziendali
Ethernet
Livello di gestione
MES – Manufacturing Execution Systems
SIMATIC IT
Ethernet
Livello operativo
Sistema di controllo di
processo SIMATIC PCS 7
(DCS)
SIMATIC WinCC
Sistema SCADA
Software industriale per
• design ed engineering
• installazione e messa in servizio
• operatività
• manutenzione
• modernizzazione e
aggiornamento
Livello di comando
Controllori numerici
computerizzati SINUMERIK
Sistema di controllo del
movimento SIMOTION
Strumentazione di processo
Sensori SIMATIC
Comunicazione
industriale
SIMATIC NET
Controllori SIMATIC
modulari / embedded / PC-based
Interfaccia Uomo-Macchina
SIMATIC HMI
Livello di campo
PROFIBUS PA
4
Totally
Integrated
Automation
AS-Interface
HART
Periferia decentrata SIMATIC
Sistemi di azionamento SINAMICS
La risposta alle crescenti esigenze
Nel settore del trattamento delle acque, una qualità elevata, le disposizioni
di legge e, in misura sempre crescente, i costi sono fattori fondamentali.
Che siate un’industria, l’integratore di sistema o un costruttore di impianti:
la soluzione a tutti i vostri problemi è Totally Integrated Automation.
Vantaggi per le industrie
Grazie all’ambiente di progettazione orientato
al sistema ed alle opzioni di comunicazione
e di diagnostica integrate di TIA, viene assistito
tutto il ciclo di vita dell’impianto. Il continuo
sviluppo dei prodotti è inoltre caratterizzato
da un’elevata compatibilità, in modo da offrirvi
la massima sicurezza dell’investimento in caso
di ammodernamenti.
Il problema del contenimento dei costi è sentito anche nel settore del
trattamento delle acque. Per le industrie, la produttività e un approvvigionamento e uno smaltimento sicuri sono fattori della massima priorità.
Contemporaneamente, i vincoli di natura legale stanno aumentando nella
misura in cui aumenta la complessità interna degli impianti.
Grazie alla Totally Integrated Automation si possono ottenere:
Soluzioni di automazione perfettamente personalizzate
in base alle esigenze specifiche
Ottimizzazione dei processi operativi
Protezione dell’investimento e del capitale intellettuale
Spese ridotte di costruzione e manutenzione degli impianti
Vantaggi per gli integratori di sistemi
È necessario trovare soluzioni grazie alle quali l’elaborazione degli ordini
dei clienti divenga più rapida, più precisa e più economica, a partire dalla
progettazione fino alla messa in servizio.
Grazie alla Totally Integrated Automation si possono ottenere:
Time-to-market ridotto dalla pianificazione alla consegna
Maggiore disponibilità e flessibilità di sistema
Migliore qualità in fase di engineering
Spese di progettazione e di messa in servizio ridotte
Risparmi nei costi dell’intero progetto
Vantaggi per il costruttore di impianti e macchine
Il costruttore di impianti e di macchine deve far fronte a una concorrenza
sempre più agguerrita. Ma allo stesso tempo crescono anche le aspettative
poste alle soluzioni offerte e le esigenze da soddisfare diventano sempre
più complesse.
Sicurezza integrata
Grazie alla Totally Integrated Automation si possono ottenere:
Maggiore sicurezza dell’intero impianto
Controlli industriali SIRIUS
Apparecchi di manovra
SENTRON
SIMOCODE pro
Sistema di gestione dei
motori
Migliore disponibilità del sistema
Omogeneità – dalla pianificazione alla messa in servizio presso il cliente
Maggiore flessibilità
PROFINET
Investimenti sicuri a lungo termine grazie a una tecnologia leader
nel mercato
Industrial Ethernet
PROFIBUS
AS-Interface
Totally
Integrated
Power
5
Conoscenza dei processi ed esperienza nel settore del
trattamento delle acque
I processi nel settore del trattamento delle acque e della
gestione delle acque reflue sono influenzati da vari fattori,
tra cui la qualità e la disponibilità dell’acqua grezza per
quanto riguarda le acque ad uso alimentare, oppure i
Tipico flusso dei processi in un impianto di
depurazione delle acque
L’acqua proviene dalla superficie o dal sottosuolo e viene
ricavata inoltre da impianti di dissalazione.
Il processo di depurazione negli impianti di trattamento
delle acque comincia nelle vasche di aerazione, dove
l’acqua viene arricchita di ossigeno. Ciò provoca la volatilizzazione di acido carbonico, di acido solfidrico e
l’ossidazione e la precipitazione dei metalli disciolti nell’acqua, come ferro e manganese. Le particelle vengono
quindi rimosse mediante un filtro a sabbia o un letto
filtrante di ghiaia. I residui vengono eliminati tramite cicli
regolari di lavaggio. Se necessario, all’acqua viene inoltre
aggiunto cloro o biossido di cloro a scopo di disinfezione.
L’acqua potabile trattata viene incanalata direttamente
verso la rete di distribuzione oppure conservata in ampie
vasche di riserva ed approvvigionamento, per garantire
una portata costante indipendentemente dalle oscillazioni
nel consumo.
Le stazioni di pompaggio convogliano l’acqua in una serie
di vasche intermedie; di qui, grazie all’impiego di potenti
motori e convertitori di frequenza, l’acqua passa nella
rete di distribuzione per giungere ai consumatori.
requisiti imposti dalle normative di legge. In tutti i campi
Siemens vanta un’esperienza decennale e numerosi progetti
a livello mondiale, sia nella tecnica di automazione e della
costruzione di impianti, sia nell’assistenza clienti.
Aggiunta di cloro/biossido di cloro
Acque di
superficie o
sotterranee
Acqua
potabile
Bacini di aerazione
Filtri a sabbia/
a ghiaia
Bacini di acqua Stazione di
pompaggio
potabile
Aggiunta di ossigeno
6
aerobico, ad opera di batteri e di microrganismi superiori.
Qui la biomassa attiva (microrganismi) libera dai liquami
carbonio organico, azoto, fosforo e ossigeno per produrre,
attraverso una serie di reazioni biochimiche, nuova sostanza cellulare e quindi accrescere la propria massa.
Sequenza tipica dei processi di un impianto di trattamento delle acque reflue
L’acqua grezza giunge attraverso un sollevatore nel comparto di grigliatura, dove una serie di griglie grossolane
e fini eseguono la depurazione meccanica, ovvero la
rimozione dei materiali solidi grossolani.
Successivamente le acque di scarico vengono condotte
nella sezione di dissabbiatura, nella quale le particelle
più pesanti, come la sabbia, si depositano sul fondo,
mentre quelle più leggere fluttuano in una zona separata,
ove vengono rimosse dalla superficie tramite un sistema
di raccolta. Le materie grossolane e la sabbia devono
essere depurate dalle particelle organiche. In questo
modo si ottiene un materiale setacciato pulito, ovvero la
sabbia depurata, mentre le particelle organiche restano
a disposizione per i trattamenti biologici successivi.
Nelle vasche di sedimentazione primaria, le sostanze
organiche ancora presenti vengono separate dall’acqua
grezza per sedimentazione: si ottiene così il fango primario, che viene condotto all’impianto di digestione, se
disponibile, per la successiva trasformazione in gas
metano.
Nel bacino di attivazione viene eseguita la trasformazione
biologica del carbonio organico e dell’azoto in ambiente
Sollevatore
Comparto
di grigliatura
Vasca di
sedimentazione primaria
Nel bacino di sedimentazione finale il fango attivo viene
separato dall’acqua reflua e ricondotto al bacino di attivazione come fango di riciclo. A questo punto si conclude
il ciclo del fango e termina il trattamento del fango attivo.
Dal momento che a disposizione del processo vi è una
quantità di microganismi superiore a quella effettivamente
necessaria, una parte del fango attivo deve essere estratto
come fango di supero. L’acqua pulita in eccesso nel bacino
di sedimentazione finale viene infine filtrata in un filtro
a sabbia e giunge tramite il pozzo di scarico nella destinazione finale, ad esempio il fiume.
Il fango di supero viene ispessito e immagazzinato meccanicamente o staticamente, e infine condotto nell’impianto di digestione. Il gas metano qui originato tramite
processo anaerobico viene depurato e stoccato, in modo
da poter essere utilizzato per la produzione di energia
elettrica mediante accoppiamento forza-calore tramite
motori a gas. Il fango residuo viene condizionato chimicamente, disidratato meccanicamente e smaltito in una
discarica o in un inceneritore.
Bacino di attivazione
Vasca di
Vasca di
sedimentazione finale filtrazione
Recapito finale
Fango di riciclo
Fango
Fango di supero
Ispessimento
Stazione di
del fango
pompaggio
Scambiatore
di calore
Impianto
di digestione
Impianto
di digestione
Disidratazione
meccanica del fango
Smaltimento del
fango/discarica
Stazione
acqua calda
Stazione compressori
Contenitori gas metano
Motore a gas
e generatore
7
Soluzioni personalizzate per le esigenze del trattamento delle
acque: dai sistemi di controllo di processo ...
Il sistema di controllo di processo distribuito (DCS) di
Siemens – SIMATIC PCS 7, completamente integrato in
TIA, impiega componenti standard hardware e software,
che possono essere facilmente collegati al livello del
Manufacturing Execution System (MES).
PCS 7 offre numerosi vantaggi nel settore del trattamento
delle acque e delle acque reflue, come:
Un comune tool di engineering PCS 7-ES per tutto il
processo consente di ridurre i tempi di progettazione
La visualizzazione contemporanea di tutti i dati in tutte
le stazioni operatore PCS 7 insieme alla visualizzazione
degli allarmi standard riduce i tempi di inattività grazie
alla rapidità della visualizzazione
La configurazione può essere gestita da tutte le stazioni,
riducendo i costi generali di engineering
Programmi e blocchi funzionali specifici per i settori
industriali del trattamento delle acque e delle acque
reflue semplificano la configurazione
Sistemi di automazione ad alta velocità con PLC S7-400
su Ethernet e con PLC S7-300 su PROFIBUS a livello di
bus di campo; il tutto su fibra ottica per evitare le interferenze elettromagnetiche
PLC ridondanti per processi ad alta disponibilità e per la
riduzione dei tempi di inattività
Tecnologia Safety Integrated per applicazioni standard e
fail-safe basate solo su una CPU, una lingua di programmazione e un cavo PROFIBUS per tutte le applicazioni,
con un notevole risparmio di costi per i componenti
aggiuntivi
Le unità periferiche standard e fail-safe di PROFIBUS DP
garantiscono una diagnostica e trasmissione dati affidabile. Le unità periferiche ET 200M consentono l’uso di un
grande numero di canali di ingresso/uscita analogici e
digitali
Gestione delle risorse integrate per una facile manutenzione
Stazioni operatore basate su Web Client per la telesorveglianza da qualsiasi posto
Tecnica evoluta di telecomando con SINAUT Telecontrol
per connettere i dati decentrati, ad es. da serbatoi sopraelevati, stazioni di pompaggio, pozzi e canalizzazioni
Il collegamento delle apparecchiature da campo ha luogo
tramite la potente rete, basata su PROFIBUS DP e PA
I sensori dei flussometri e dei misuratori di livello garantiscono misurazioni esatte
Grandi pompe e motori assicurano la potenza e la qualità
richieste per le stazioni di pompaggio. Essi sono totalmente integrati in PCS 7 mediante speciali faceplate.
Client
OS PCS 7
Client
OS PCS 7
Client
OS PCS 7
Ethernet
Engineering
Station
PCS 7-ES
Server
OS PCS 7
Anello Ethernet 10/100/1000 Mbps
8
ET 200iSP
ET 200M
ET 200M
Link DP/PA
Link DP/PA
PROFIBUS PA
PROFIBUS PA
S7-300
ET 200M
ET 200M
SINAMICS
PROFIBUS DP
PROFIBUS DP
ET 200M
S7-400FH
PROFIBUS DP
S7-400FH
PROFIBUS DP
S7-400H
ET 200M
ET 200M
SIMOCODE pro
... fino al sistema SCADA
Soluzioni di automazione Siemens tramite
SIMATIC WinCC del sistema SCADA
SIMATIC WinCC si può adattare ad ogni soluzione
• ideale per impianti di piccole e medie dimensioni
• è un sistema creato per utenti singoli, ma che può
essere utilizzato da più utenti, con ridondanza o tramite
Web
La flessibilità e l’ampliabilità di SIMATIC WinCC semplificano l’integrazione nei sistemi di automazione o nelle
soluzioni di telecomando esistenti; tali caratteristiche
garantiscono la sicurezza dell’investimento nel tempo.
Grazie alle sue interfacce «open standard» SIMATIC WinCC
è ampliabile con opzioni specifiche per tecnologia e
settore nonché con apparecchiature supplementari per
il settore del trattamento delle acque. Esempi di add-on
per WinCC:
• SINAUT ST7cc – per il telecomando con SIMATIC S7
• Archiviazione e stesura di protocolli specifiche per il
trattamento delle acque ad es. secondo ATV-M 260
• Funk Server Pro – per l’emissione di allarmi su telefoni
cellulari
• Pacchetti per la gestione dell’assistenza e della manutenzione.
Stazione operatore
WinCC 1
SIMATIC WinCC, grazie alla recentissima tecnologia Thin
Client e Internet, consente di utilizzare il sistema da
qualsiasi locazione, indipendentemente dalle piattaforme:
• Nella sala di controllo centrale: WinCC per la visualizzazione del processo
• Nel quadro elettrico: funzionamento tramite Client o
Thin Client, dotati di pannello operatore o di Panel-PC
• Soluzione wireless mobile sull’impianto: comando
tramite PDA (Personal Digital Assistant) o Mobic
• Da stazioni remote o da casa: funzionamento e service
tramite Internet
Una sola configurazione consente molteplici utilizzi.
Safety Integrated con PROFIsafe può essere realizzata
con un’ampia gamma di PLC S7-300F e S7-400F nonché
con unità periferiche ET 200S ed ET 200M. Processi ad
alta disponibilità tramite il PLC S7-400H ridondante.
ET 200X, con elevato grado di protezione IP65, ed
ET 200iSP, con moduli a sicurezza intrinseca per la zona
Ex 1, completano l’intero pacchetto di unità periferiche.
La strumentazione può essere facilmente gestita da
qualsiasi stazione operatore WinCC e connessa a controllori SIMATIC tramite un modulo di interfaccia PA PROFIBUS.
Stazione operatore
WinCC 2
Stazione operatore
WinCC 3
Stazione operatore
WinCC 4
Ethernet
Tele
Interface
Module
(TIM)
Modem
Stazione
operatore
SINAUT ST7cc
Server 1
WinCC
SCADA
Server 2
Anello Ethernet 10/100/1000 MBit/s
ISDN
S7-300
Modem
S7-300
(Compact CPU)
S7-300F
S7-400F
TIM
Link DP/PA
Link DP/PA
PROFIBUS PA
PROFIBUS PA
ET 200M
PROFIBUS DP
ET 200iSP
Touch
Panel
ET 200S
PROFIBUS DP
ET 200S
ET 200S
PROFIBUS DP
PROFIBUS DP
ET 200S
ET 200pro
Link DP/PA
AS-Interface
9
SIMATIC PCS 7:
il sistema di controllo distribuito nella Totally Integrated Automation
Tecnica DCS aperta per il futuro
Controllo di processo sicuro e semplice
SIMATIC PCS 7 si basa su componenti software e hardware
SIMATIC modulari. L’innovativo sistema di controllo di
processo è totalmente integrato nella TIA. Tale sistema è
flessibile, espandibile e può essere facilmente aggiornato
grazie all'uso di interfacce standard, che garantiscono
stabilità a lungo termine.
Comando e visualizzazione intuitivi
Stazioni operatore, basate su Web Client per la sorveglianza remota, consentono di contenere i costi non essendo
più necessario “il controllo on-site” del personale
Strumenti di engineering di sistema potenti, dotati di
interfaccia comune, semplificano la progettazione e
consentono di risparmiare sui costi durante l'intero ciclo
di vita dell'impianto
Modifiche online sono possibili per l’intero sistema
Apertura del sistema a tutti i livelli, nonché flessibilità e
scalabilità per agevolare gli aggiornamenti e i potenziamenti dell’impianto
Gestione delle risorse integrata per l’esercizio di più
impianti per il trattamento delle acque
Ridondanza a tutti i livelli per garantire un’alta affidabilità,
in base alle esigenze specifiche del cliente
Sistemi sicuri e con tolleranza agli errori prevengono da
lesioni fisiche e danni materiali e garantiscono un'elevata
disponibilità dei processi
La completa integrazione dei bus di campo agevola ed
ottimizza il collegamento delle apparecchiature da campo
L’apertura consente il collegamento diretto con il mondo
IT.
SIMATIC PCS 7 utilizza in maniera coerente, tecnologie
potenti e avanzate, in collegamento a standard industriali
internazionali comprovati, come IEC, XML, PROFIBUS, Ethernet, TCP/IP, OPC, ISA S88 e ISA S95, solo per menzionarne
alcuni.
L’apertura di SIMATIC PCS 7 coinvolge tutti i livelli ed è
ugualmente valida per sistemi di automazione, per unità
di ingresso/uscita del processo e per apparecchiature da
campo, ma anche per sistemi di engineering e di comando,
reti di comunicazione industriale o per l’infrastruttura IT
SIMATIC. Inoltre, il sistema offre blocchi funzionali completamente integrati per motori, valvole e dispositivi di controllo. Un pacchetto opzionale SFC (Sequential Function
Charts) permette di controllare le parti del processo del
trattamento acque durante il filtraggio.
Sistema integrato e comune
Elevate prestazioni, flessibilità e semplicità di utilizzo, unite
a una gestione dati, comunicazione e progettazione unitarie
fanno sì che SIMATIC PCS 7 possa soddisfare ampiamente
le tipiche esigenze di un sistema di controllo di processo:
Completa integrazione delle
apparecchiature da campo
SIMATIC PCS 7 è ottimizzato per l’integrazione di sistemi di
bus di campo decentrati, come PROFIBUS DP e PA, nella
tecnica di controllo di processo. Esso supporta architetture
ridondanti e fail-safe nonché espansioni online e può essere
utilizzato in ambienti standard o in aree Ex. L’impianto può
essere dotato dei tradizionali ingressi/uscite di segnali
sull’unità decentrata SIMATIC ET 200, oppure di apparecchiature da campo intelligenti e avanzate.
10
SIMATIC IT:
la base per soluzioni MES
su misura
SIMATIC WinCC: l’innovativo
Windows Control Center per i
sistemi SCADA
Via via che il processo di lavorazione e produzione diventa
più complesso, cresce l’importanza dei sistemi MES. Essi
sono ben più di un semplice elemento di collegamento tra
il sistema di gestione delle risorse aziendali (ERP) e il livello
di processo. I sistemi MES devono ora essere in grado di
gestire le attività cruciali dell’azienda.
«WinCC» significa Windows Control Center e offre funzionalità operative e di sorveglianza complete con una flessibilità e scalabilità pressoché senza limiti.
Siemens ha sviluppato SIMATIC IT in base allo standard
ISA-95. SIMATIC IT è un componente fondamentale della
Totally Integrated Automation – ed è la base per le singole
soluzioni MES. SIMATIC IT verrà sviluppato in futuro sempre
in base allo standard ISA-95.
Sistema di gestione delle informazioni
di laboratorio (LIMS)
SIMATIC IT Unilab aiuta le imprese a gestire i punti critici
nella comunicazione di laboratorio e nell’assistenza clienti
agevolando e rendendo più veloce lo scambio di informazioni con clienti sia interni sia esterni. SIMATIC IT Unilab
può essere configurato in base alle esigenze specifiche di
un laboratorio di trattamento delle acque ed è stato progettato per gestire il flusso dei processi e per ottimizzare la
raccolta, l’analisi, il recupero dei dati di laboratorio e la
compilazione dei protocolli.
SIMATIC IT Unilab rende disponibili tutti i dati, avvantaggiando
così soprattutto l’esercente in quanto gli consente migliori
prestazioni di servizio. Gli esercenti di laboratorio possono
fornire le analisi richieste mediante la rete Web oppure
verificare lo stato dei campioni 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
Ciò riduce il numero di fax e chiamate telefoniche e consente
di evitare errori di trasmissione – senza contare la riduzione
del lavoro amministrativo. A domande di routine come «A
che punto si trova la mia richiesta di analisi?» oppure «Quale
è la qualità dell’acqua potabile in tale area?», si può rispondere
subito e senza interrompere il flusso di lavoro del laboratorio.
Ciò consente ai dipendenti del laboratorio di concentrarsi
sul proprio lavoro, ossia sulla lavorazione dei campioni.
SIMATIC WinCC contiene tutte le funzioni di servizio e
supervisione:
• Gestione utente
• Servizio e supervisione
• Segnalazioni, conferma e archiviazione di eventi
• Acquisizione, compattazione e archiviazione dei valori
misurati (incluso il backup)
• Protocollo e documentazione di dati di processo e di
progettazione
• Interfacce di programmazione standard.
SIMATIC WinCC è continuamente ampliabile con opzioni
ed apparecchiature supplementari specifiche per tecnologia e settore, ad es. per il telecomando oppure per la
compilazione di protocolli e l’archiviazione secondo le
modalità specifiche del settore del trattamento delle
acque.
WinCC si è imposto come leader sul mercato europeo
con oltre 100.000 installazioni ed è ormai uno standard
industriale.
SIMATIC HMI:
gamma completa di pannelli operatore
I pannelli operatore SIMATIC si adattano a tutti i processi
in ambienti industriali difficili, essendo estremamente
resistenti alle vibrazioni e disponendo della funzione di
memorizzazione flash sicura dei dati. Possono essere utilizzati senza ventola, con grado di protezione IP65 sulla parte
frontale ed elevata compatibilità elettromagnetica. Connessioni aperte verso qualsiasi PLC e tutte le interfacce, come
PROFIBUS DP, MPI, Ethernet per Multi Panel, sono già
integrate.
SIMATIC IT Unilab è conforme alle prescrizioni legali FDA
(cGMP, GLP, 21 CFR 11), GALP, GAMP4, ISO 9000:2000 e
ISO17025. SIMATIC IT Unilab può essere implementato
separatamente, in laboratori indipendenti o industriali,
oppure unitamente alla gamma di prodotti MES di Siemens
SIMATIC IT.
11
SIMATIC S7: gamma completa di PLC potenti e affidabili
Al centro della Totally Integrated Automation (TIA) vi sono
i PLC SIMATIC S7. Essi si contraddistinguono per la loro
convincente performance nonché per le potentissime funzioni – ad esempio in relazione alla comunicazione di rete
e a servizi di assistenza IT. È per questo che i PLC SIMATIC
S7 sono diventati il prodotto leader sul mercato mondiale
dei PLC.
I PLC SIMATIC S7 possono essere installati e utilizzati in
differenti condizioni ambientali, quali caldo secco tropicale,
temperature basse oppure nel clima umido equatoriale,
ecc. L’appartenenza alla Totally Integrated Automation
assicura una lunga durata del prodotto.
I PLC SIMATIC S7 soddisfano i seguenti standard: certificazioni DIN, EN, IEC, UL, CSA, Classe FM1 Sec.2; gruppo A,
B, C, D, gruppo di temperatura T4 (< 135 °C) e certificazioni
di classificazione marina per USA, UK, Francia, Germania
e Norvegia.
SIMATIC S7-400: elevata potenza per soluzioni di
sistema negli impianti di trattamento delle acque e
delle acque reflue
La memoria di notevoli dimensioni, i numerosi I/O e la
velocità estremamente elevata assicurano alta tecnologia
associata a vantaggi economici per qualsiasi soluzione di
automazione.
SIMATIC S7-400H: processi ad alta disponibilità senza
interruzioni
I PLC consentono l’esecuzione dei processi con ridondanza
hardware (hot standby). PROFIBUS e una periferia ridondante
completano la funzionalità ad elevata disponibilità.
SIMATIC S7-400FH: sicuro e fault-tolerant
SIMATIC S7-400FH fa parte di SIMATIC Safety Integrated e
riunisce in un unico sistema funzionalità di sicurezza e di
fault-tolerance. In caso di eventi a rischio, si verifica un
arresto del processo, in totale sicurezza, mentre in caso di
errori non critici la tolleranza a guasti consente di continuare
l’esecuzione del processo. Tutti i componenti sono certificati
SIL 3, in conformità a IEC 61508.
12
SIMATIC S7-300: modulare e versatile per processi
ad alte prestazioni
Un PLC che aumenta la produttività riducendo i cicli di
runtime del 25–33%. Esso si contraddistingue per la semplicità di utilizzo con memoria potenziata, dispone del
pacchetto STEP® 7 completo – inclusi gli strumenti di
engineering sofisticati come ad es. SCL – e semplifica il
funzionamento, la manutenzione e la documentazione.
La riduzione dei costi è il principale vantaggio. Il ridotto
ingombro consente di risparmiare sui costi, grazie alle CPU
più piccole (da 40 mm invece di 80 mm). La scheda di
memoria MMC rende particolarmente flessibile qualsiasi
intervento di assistenza. Gli aggiornamenti dei programmi
sono semplici da eseguire e non sono più necessarie le
batterie.
SIMATIC S7-300F: automazione standard
e fail-safe in un unico sistema
Come l’S7-400FH, anche il PLC S7-300F fail-safe fa parte di
SIMATIC Safety Integrated. Pertanto, le funzioni di sicurezza
possono essere programmate con i linguaggi standard,
come STEP 7 FBD o Ladder. Il trasferimento dei dati sicuro
da errori PROFIsafe avviene sul cavo standard PROFIBUS
con il profilo PROFIsafe mentre una sola CPU è in grado di
eseguire sia l’automazione standard sia fail-safe. Ciò
consente di ridurre i costi relativi ad hardware e software.
Non è necessario uno speciale know-how per usare i PLC
S7-300F. Inoltre, tutti i componenti sono certificati SIL 3,
in conformità a IEC 61508.
SIMATIC ET 200:
apparecchiature da campo decentrate per tutte le esigenze
Tutte le unità periferiche SIMATIC ET 200 possono essere
collegate a PROFIBUS DP; alcune, come l’ET 200S, possono
essere connesse a PROFINET. Vengono utilizzate per collegare diverse apparecchiature da campo al sistema di controllo del processo: interruttori, sensori, pulsanti, indicatori
luminosi, valvole, ecc.
SIMATIC ET 200 offre una gamma completa di prodotti per
ogni esigenza applicativa: ET 200M in esecuzione multicanale, ET 200S per unità funzionali e unità periferiche a
granularità di bit, ET 200iSP per applicazioni a sicurezza
intrinseca, ET 200X ed ET 200pro per un’elevata protezione
Ex con grado IP65 e infine ET 200eco in esecuzione economica con grado di protezione IP65.
Vantaggi
Unità funzionali potenti in grado di dominare ben più di
semplici compiti di ingresso/uscita. Ne fanno parte:
Avviatori motore
Convertitori di frequenza
I/O standard e fail-safe
Interfacce di comunicazione
CPU e coprocessori intelligenti
Le unità sono progettate per una manutenzione rapida,
in modo da contenere al massimo i costi operativi.
Avviatori motore SIMATIC ET 200S:
per configurazione semplice e diagnostica dettagliata
Gli avviatori motore con funzionalità di comunicazione
del sistema di periferia distribuita ET 200S supportano
funzioni di sicurezza e di diagnostica integrate in un’unica
apparecchiatura. L’avviatore è una unità precablata e parametrizzabile a distanza, che è formata da un interruttore
automatico, da un relè elettronico di sovraccarico e da un
avviatore con contattore oppure un avviatore dolce per
commutare il motore fino ad una potenza di 7,5 kW. Tramite
PROFIBUS l’avviatore invia al controllore segnalazioni diagnostiche relative ad es. a cortocircuito, asimmetria di fase,
corrente d’esercizio o sovraccarico. Gli avviatori «HighFeature» trovano impiego ogni qual volta guasti del sistema
possono causare elevati costi dovuti ad inattività forzata,
come ad esempio il fuori servizio della pompa in impianti
di trattamento delle acque.
Convertitori di frequenza SIMATIC ET 200S:
completamente integrati con I/O distribuiti
Il convertitore di frequenza completamente integrato (fino
a 4 kW) ET 200S FC è disponibile per il sistema di I/O
distribuiti in versione standard e fail-safe. Il convertitore
controlla la velocità di motori asincroni in continuo e risolve
compiti di azionamento che vanno dal semplice controllo
della frequenza al controllo vettoriale più severo.
La potente diagnostica di sistema offre informazioni sulla
risoluzione dei problemi a vari livelli:
a livello di stazione I/O inclusa la comunicazione di bus,
a livello di unità
e a livello di canale per il circuito di sensori.
Ciò significa che gli errori vengono immediatamente riconosciuti e che possono essere eliminati facilmente, riuscendo
così a contenere i costi di assistenza e manutenzione.
13
SIMATIC NET: comunicazione industriale
per l’automazione a livello di impianto
Gli obiettivi guida nella comunicazione industriale sono
maggiore efficienza e sicuro trasferimento dei dati nella
fabbrica. Queste richieste possono essere soddisfatte
solo se il processo nella vostra fabbrica funziona perfettamente. Ciò è ottenibile utilizzando una comunicazione
aperta e trasparente – dal livello del processo attraverso
il MES fino al livello dell’ERP.
I prodotti SIMATIC NET per la comunicazione industriale
forniscono la tecnologia di cui avete bisogno:
Realizzano una vera automazione decentrata
Utilizzo di Industrial Ethernet per programmazione,
monitoraggio, comunicazione peer-to peer, collegamento a IT
Capacità di funzionamento come Web-Server e
FTP-Server e Client per la comunicazione di informazioni sulla produzione
OPC-Server incluso nel processore di comunicazione
Assicurano trasparenza dei dati dal livello di campo
fino al livello gestionale
SCALANCE W: comunicazione industriale mobile
Integrano tecnologie IT
Consente di installare una rete Ethernet estesa a tutta
la fabbrica senza dover stendere alcun cavo
Industrial Ethernet
Flessibilità wireless con l’affidabilità della rete cablata
Attraverso tutte le applicazioni, Ethernet è il numero uno
in tutto il mondo nell’attuale panorama delle LAN.
Ethernet offre importanti funzionalità e caratteristiche di
performance, che comportano notevoli benefici per la vostra
applicazione:
Eliminazione delle «zone morte» difficilmente raggiungibili con «active antenna diversity» – è costantemente utilizzato il segnale più forte
Capacità di comunicazione virtualmente illimitate e
performance scalabile
Comunicazione estesa a tutta l’azienda grazie a
tecnologie Wide Area Network (WAN)
SIMATIC NET aggiunge importanti caratteristiche
alla tecnologia Ethernet tradizionale per l’impiego
nell’industria:
Componenti di rete progettati per funzionare in
gravosi ambienti industriali
Reti ad elevata disponibilità in configurazione
ridondante
Sorveglianza e diagnostica costanti dei componenti
di rete
Rapido confezionamento dei cavi in loco
14
Processori di comunicazione SIMATIC NET:
per collegare controllori, computer e notebook a
Industrial Ethernet
La trasmissione deterministica dei dati consente la
realizzazione di collegamenti critici
Industrial WLAN è conforme alle specifiche definite
nelle norme IEE 802.11 e Wi-Fi 802.11 al fine di
garantire un alto grado di interoperabilità
Wizard di sicurezza consentono Wi-Fi Protected Access
(WPA) con cifratura per la massima sicurezza da
intrusioni nella rete
Progettazione finalizzata ad applicazioni industriali
con elevata resistenza a vibrazioni, urti e sollecitazioni
ambientali (IP65, temperature da –20 °C a +60 °C)
con opzioni per alimentazione ridondante
SCALANCE X: Switch per Industrial Ethernet
Questa famiglia di prodotti offre una gamma differenziata di Switch industriali, alcuni dei quali con funzioni
diagnostiche tramite PROFINET, SNMP e il Web, per una
varietà di esigenze (ad es. struttura di rete, data rate, grado
di protezione, numero di porte). Questi componenti di
rete sono perfettamente sintonizzati l’un l’altro. Essi sono
stati progettati per l’impiego nel gravoso ambiente industriale e consentono la realizzazione di reti assai performanti, consistenti, flessibili e sicure.
PROFIBUS: il bus di campo numero uno al mondo
La tecnologia PROFIBUS comporta molti benefici per
quasi tutte le applicazioni nell’automazione industriale.
Apparecchiature come I/O remoti, azionamenti, controllori,
sistemi d’identificazione, avviatori motore, sistemi di
pesatura e dosaggio, sistemi di servizio e supervisione
ecc. sono interconnessi tramite un unico cavo.
PROFIBUS è impiegato soprattutto nel livello di campo
con capacità d’interfacciamento verso il livello inferiore
dei sensori/attuatori come pure verso il livello superiore
del controllo della produzione e della gestione aziendale.
PROFIBUS PA è stato specificato appositamente per l’automazione di processo. Esso soddisfa le esigenze dell’industria della carta e della cellulosa per quanto riguarda:
Impiego in aree dove potenza e comunicazione sono
disponibili sul bus
Strumentazione plug & play
La gamma di prodotti per la comunicazione Siemens
che supportano PROFIBUS include le interfacce di rete
e il software di comunicazione di cui avete bisogno per
implementare la vostra architettura di sistema.
Processori di comunicazione SIMATIC NET:
per collegare i controllori a PROFIBUS
Il coprocessore di comunicazione indipendente assicura
una scansione regolare delle apparecchiature decentrate
in modo svincolato dalla scansione del controllore
Più processori di comunicazione possono essere impiegati
per apparecchiature distribuite su segmenti diversi
Supporto di I/O ridondanti in collegamento con controllore
ridondante
OPC-Server incluso nel processore di comunicazione
AS-Interface: comunicazione per sensori e attuatori
I sensori e gli attuatori giocano un ruolo importante nei
processi automatizzati. Che si tratti di registrazione di
posizioni di valvole o di controllo di livello: i sensori sono
il cuore del controllo di processo. AS-Interface vi offre il
sistema di bus che implementa l’interconnessione di tutti
i nodi/partner di automazione del livello di campo con il
livello sovraordinato del controllore – in modo semplice,
sicuro ed economico.
SINAUT ST7: sistema di telecomando per
trasferimento dati
SINAUT ST7 è un sistema innovativo e versatile per la
sorveglianza e il comando completamente automatici delle
stazioni del processo, che scambia dati tramite WAN
(Wide Area Network) con una sala controllo o con un altro
SINAUT (connessione incrociata). L’intera gamma delle
funzioni di diagnostica e programmazione per la comunicazione WAN e l’automazione delle stazioni avviene sulle
normali linee di trasmissione dati, anche attraverso diversi
tipi di rete e in entrambe le direzioni.
Nel settore del trattamento delle acque e delle acque
reflue, spesso le stazioni sono ampiamente distribuite e
disperse in aree di difficile accesso, come ad es. nel caso
di pozzi. Un’interruzione significa inevitabilmente un
lungo viaggio fino alla stazione interessata. SINAUT ST7
fornisce la soluzione ottimale per questo problema.
Utilizzo di PROFIBUS per il collegamento di apparecchiature decentrate, per la comunicazione peer to
peer e per la programmazione
15
Tecnica di azionamento:
affidabile, precisa ed efficiente
Siemens offre sistemi di azionamento perfettamente coordinati nei settori del trattamento delle acque e delle acque
reflue, con prestazioni che vanno da pochi kilowatt a decine
di megawatt. Le nostre soluzioni forniscono un contributo
decisivo all’ottimizzazione della sicurezza e della qualità
nel settore dell’approvvigionamento idrico e del trattamento
delle acque. Soluzioni che sono caratterizzate da bassi costi
operativi e grande economia.
Motori affidabili, a risparmio energetico:
la base per la massima disponibilità dell’impianto
Caratteristiche tipiche dei nostri motori: costruzione
resistente, lunga vita utile, ridotte esigenze di manutenzione
e affidabilità di funzionamento. Ciò consente di migliorare
la disponibilità complessiva dell’impianto. La forma costruttiva compatta e il peso contenuto facilitano inoltre l’integrazione dei motori nei sistemi. I livelli elevati di rendimento
migliorano il consumo energetico, riducendo così i costi
d’esercizio.
Un risparmio energetico fino al 50% e spese di
manutenzione notevolmente inferiori: funzionamento a velocità variabile
Grazie all’impiego di motori a velocità variabile con sistemi
di azionamento con convertitore di frequenza si possono
ottenere considerevoli risparmi energetici, perché il motore
assorbe solo la potenza al momento effettivamente necessaria. In fin dei conti questo significa: la domanda complessiva di energia è notevolmente inferiore rispetto a quella
degli azionamenti a velocità fissa a parità di prestazioni.
I risparmi sono particolarmente elevati per le pompe e i
compressori. Perfino il comportamento all’avvio degli azionamenti a velocità variabile fa risparmiare energia, nell’ordine del 2–4%. Questo avviene perché non si creano picchi
di corrente all’avvio durante il funzionamento del convertitore. Anche nel funzionamento a regime l’azionamento non assorbe mai più
della corrente nominale.
16
L’assenza di picchi di corrente elimina inoltre picchi di coppia
elevati, ad essi associati. La gradualità dell’avvio e dell’arresto
diminuisce i carichi sull’intera linea di azionamento e ne
allunga la vita utile. Altri vantaggi dei sistemi di azionamento
con convertitore di frequenza: eliminazione del controllo
meccanico ad anello chiuso, aumento del fattore di rendimento e ottimizzazione del controllo di processo dal punto
di vista dei principi meccanici.
Consumo energetico
110 %
100 %
90 %
80 %
Controllo
di flusso
meccanico
70 %
Velocità variabile
60 %
50 %
Risparmio energetico
40 %
30 %
20 %
Fabbisogno energetico
10 %
0%
0%
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
60 %
70 %
80 %
90 %
100 %
Portata
Chiarezza e semplicità: funzionamento, diagnostica
e manutenzione
Notevolmente più veloce e precisa:
la regolazione delle portate
Rispetto alle soluzioni meccaniche di regolazione, come le
valvole a farfalla, la tecnica di azionamento a velocità
variabile consente di controllare la portata con una precisione notevolmente maggiore e con tempi di risposta
inferiori. Pertanto, nel caso di oscillazioni del fabbisogno,
il sistema delle pompe può adattare la portata in modo
molto più veloce e preciso, in base alla richiesta del momento. Il vantaggio: sicurezza e qualità maggiori nella
fornitura e nel trattamento delle acque.
Utilizzando prodotti come SINAMICS G150, SINAMICS
GM150, SINAMICS G130 o MICROMASTER per l’alimentazione in media tensione, Siemens offre sistemi di azionamento con convertitore di frequenza progettati in modo
da sfruttare il risparmio energetico. In questo modo e grazie
ai molti altri vantaggi del funzionamento a velocità variabile,
nonché ai criteri economici dei nostri sistemi di azionamento
con convertitore, i costi dell’investimento saranno ammortizzati in pochi mesi. In seguito i risparmi si tradurranno in
puro e semplice profitto.
La rapida messa in servizio e la semplicità operativa
tramite un’apparecchiatura o una sala controllo fanno
risparmiare tempo e denaro
Robustezza e affidabilità si traducono in disponibilità
elevata
Ampia diagnostica dei parametri di azionamento, quali
fabbisogno di corrente, valore reale e valore di riferimento
del numero di giri
Se è richiesto un intervento di manutenzione, le unità
possono essere sostituite con poche, semplici operazioni.
Ciò consente di abbreviare i tempi di fuori servizio
L’ ingombro ridotto per l’installazione in un quadro elettrico
e il funzionamento poco rumoroso, con al massimo
69 dB, rendono superflua ogni altra misura protettiva.
Calcolare facilmente i margini di risparmio.
SinaSave può darne un’idea
Il nostro tool software SinaSave può mostrarvi i tempi di
ammortamento di un investimento per un motore a risparmio energetico o per un sistema di azionamento con convertitore di frequenza. Il programma determina in base alle
caratteristiche del vostro impianto in quale misura sia
possibile il risparmio energetico nel caso specifico. Il periodo
di ammortamento è calcolato in base al complessivo risparmio energetico mensile, ad altri effetti redditizi degli azionamenti a velocità variabile, quali il comando intuitivo delle
macchine, e infine in base al prezzo di acquisto.
17
Strumenti e analisi di processo: precisione ed affidabilità
di misurazione, posizionamento, registrazione e regolazione
Livello
SITRANS Probe LU/SITRANS LR: trasduttore a
ultrasuoni e radar per il trattamento delle acque
Versatile trasduttore ad ultrasuoni a due fili (LU) oppure
con radar (LR) per la sorveglianza di livello/volume senza
contatto di qualsiasi liquido o fango in contenitori e canali
a cielo aperto. Applicazioni tipiche sono: livello di letti di
filtraggio, sorveglianza di fosse, serbatoi di accumulo di
prodotti chimici.
HydroRanger 100/200: analizzatore d’acqua ad
ultrasuoni
specificamente per le applicazioni di distribuzione, riflusso
ed irrigazione. Si contraddistingue per precisione e prestazioni elevate, esenza di manutenzione e un funzionamento
ininterrotto della batteria di fino a sei anni.
SITRANS FUS SONOKIT: flussometro a ultrasuoni
ll flussometro a ultrasuoni SITRANS FUS SONOKIT rappresenta una soluzione economica per l’industria delle acque.
Facile e rapido da installare, è particolarmente idoneo per
misurazioni estremamente precise della portata in presenza
di diametri di fori da DN 200 a DN 4000.
OCM III: flussometro a ultrasuoni
Versatile regolatore di livello ad ultrasuoni a uno o due
canali per portate a breve-medio raggio con funzioni specifiche per il trattamento delle acque / delle acque reflue,
per il rilevamento di dislivello, il controllo di pompe e per
la portata in canali a cielo aperto. Applicazioni tipiche sono:
impianti di grigliatura, regolazione del livello e controllo di
pompe nei sistemi di raccolta e distribuzione.
Flussometro a ultrasuoni con estrema precisione per i canali
a cielo aperto. Include funzioni complete di registrazione
dati per il report esatto del volume di deflusso.
SITRANS LUC 500: controllo di pompe
InterRanger DPS 300 DPS 300 è un misuratore a due punti
dello strato di separazione fango-acqua ed è idoneo per la
misurazione del passaggio tra componenti solidi e liquidi
negli impianti di chiarificazione e negli addensatori di
liquami.
Soluzione completa per il controllo e la sorveglianza delle
pompe dei sistemi di distribuzione dell’acqua e di raccolta
delle acque reflue, con automazione della postazione di
sollevamento, calcolo del volume e del rendimento della
pompa e funzioni di risparmio energetico. Grazie ai due
punti di misurazione è possibile sorvegliare due applicazioni
separate contemporaneamente.
Pressione
InterRanger DPS 300: misuratore di strato di
separazione fango-acqua
SITRANS P MPS: misuratore di livello idrostatico
Economico misuratore di livello idrostatico a immersione
per innumerevoli applicazioni nel trattamento delle acque.
Flussometro
SITRANS P DS III: misuratore di livello idrostatico
SITRANS FM MAG 5100W: flussometro magnetico
Il sensore MAG 5100W con trasmettitore MAG 5000 fornisce
una soluzione ideale, economica ed efficace per un unico
flussometro magnetico in tutte le applicazioni di trattamento
delle acque e delle acque reflue. Grande precisione e una
misurazione ottimizzata di portate ridotte migliorano il
riconoscimento di perdite.
SITRANS FM MAG 8000: trasmettitore a batteria
MAG 8000 è un conveniente flussometro magnetico a
batteria, dotato di certificazione OIML R 49 e studiato
18
Misuratore di livello idrostatico per montaggio con tenuta
remota su contenitori aperti o chiusi, per la misurazione
della pressione differenziale o assoluta. La soluzione ideale
per il rilevamento di intasamenti nei filtri.
SITRANS P Z/P ZD: sensore di pressione
Sensore universale a due fili, economico, per misurazioni
di pressione diretta o differenziale con o senza display.
Ideale per la sorveglianza della pressione di rete a costi
contenuti.
Tecnica di manovra industriale: gestione
dei motori con funzioni di comunicazione ...
Sempre più frequentemente, i sistemi di controllo di processo integrano anche i dati delle
SIMOCODE pro: un sistema di gestione
dei motori flessibile e modulare
trasparenza dei processi, aumentando la quan-
I dispositivi di controllo e di gestione dei motori
SIRIUS (SIMOCODE pro) rappresentano la scelta
ideale per i motori a velocità costante nella
fascia a bassa tensione.
SIMOCODE pro ottimizza il collegamento tra
il sistema di controllo e la partenza motore e
aumenta la disponibilità dell’impianto, consentendo al contempo risparmi considerevoli
nelle attività di costruzione, messa in servizio,
funzionamento e manutenzione del vostro
impianto.
tità di informazioni disponibili nell’ambito del
Principali vantaggi per il cliente
partenze motore. Questa tendenza si estende
ormai ai sistemi di gestione intelligente dei
motori, agli avviatori motore e agli interruttori
con capacità di comunicazione che inviano i
dati rilevanti al sistema di controllo tramite
PROFIBUS. Ciò contribuisce a una migliore
sistema di controllo e senza costi aggiuntivi.
Sorveglianza, protezione e controllo dei
motori con esigenze elevate in fase di avvio,
ad es. pompe o mescolatori di classe 5–40
Funzionalità di sorveglianza ampliate, ad
es. sorveglianza della contaminazione dei
filtri o di carter secchi delle pompe con limite
di corrente o fattore di potenza cos-phi
Integrazione e sorveglianza di altri valori
di processo, ad es. temperatura, portata,
pressione o livello
Rilevamento e sorveglianza di grandezze
riguardanti la potenza, ad es. potenza o
fattore di potenza.
Grazie alla piattaforma Totally Integrated
Automation, tutti i dati vengono integrati in
modo uniforme e coerente. I blocchi funzionali
standardizzati per il motore, ad esempio,
semplificano le attività di integrazione e di
engineering.
19
... e SENTRON:
distribuzione dell’energia
Sfruttando un numero limitato di componenti modulari, è
possibile ottenere con SENTRON migliaia di combinazioni
diverse per tutte le applicazioni di distribuzione dell’energia.
I prodotti del sistema di protezione del circuito SENTRON
sono integrabili nell’architettura di automazione del cliente
e permettono di aumentare la disponibilità del sistema di
produzione, oltre a ottimizzare ulteriormente il processo di
distribuzione dell’energia utilizzando una soluzione di
gestione della potenza strutturata in rete. Interruttori automatici con una versatilità e semplicità senza precedenti.
SENTRON: soluzioni ottimizzate per l’energia
Gli interruttori automatici SENTRON soddisfano le esigenze
più critiche: spazio di installazione ridotto al minimo, minori
costi di esercizio e ottimizzazione dell’uso di energia da 16 A
fino a 1600 A o da 630 A a 6300 A, oltre alla possibilità di
collegamento a PROFIBUS DP. Web Server – Breaker Data
Adapter (BDA) è la prima unità di comunicazione basata su
interruttore automatico che dispone di un Web Server
integrato per la parametrizzazione, il funzionamento e la
sorveglianza degli interruttori automatici SENTRON. Per
accedere ai dati degli interruttori automatici è possibile
utilizzare qualsiasi dispositivo che supporti un browser
Internet con macchina virtuale Java. BDA Plus incorpora
inoltre un’interfaccia Ethernet per il collegamento diretto
a Ethernet/Intranet/Internet.
Il software di progettazione Switch ES Power consente di
ottenere l’integrazione completa nell’ambiente di ingegnerizzazione dell’automazione. Le operazioni di parametrizzazione, funzionamento e sorveglianza degli interruttori
SENTRON possono essere gestite tramite la rete PROFIBUS
DP. La gestione dei dati, la progettazione e la programmazione sono integrate nel progetto di automazione SIMARIS
manager, che non solo assicura una diagnostica efficiente,
l’emissione allarmi e la manutenzione degli apparecchi di
manovra SENTRON nell’ambito della soluzione Totally Integrated Power bensí ottimizza anche i costi di manodopera,
investimento ed erogazione dell’energia, grazie all’analisi
continua dei relativi dati.
20
SIMATIC Sensors:
per il rilevamento
senza contatto
Siemens vi offre una vastissima gamma di interruttori di prossimità funzionanti senza contatto, per il rilevamento, il conteggio, la misura, il
monitoraggio e il posizionamento di
materiali allo stato solido, fluido o
polverulento. Una notevole varietà
di forme costruttive e di principi di
funzionamento – ottico, induttivo,
capacitivo o sonar – offre soluzioni
per ogni compito.
Ad esempio, gli interruttori di prossimità sonar sono la prima scelta per
il rilevamento di livelli, di altezze o
di distanze. Sono disponibili versioni
speciali per il controllo di pompe e
per applicazioni di riempimento o
svuotamento automatico. La struttura
costruttiva robusta fino al grado di
protezione IP69 e la portata che può
arrivare a 10 m consentono una grande varietà di applicazioni.
Impiegando la tecnologia IQ-Sense,
gli interruttori di prossimità SIMATIC
Sensors risultano integrati direttamente in Totally Integrated Automation. La comunicazione intelligente
tra sensori e controllori SIMATIC si
svolge su un economico cavo a due
conduttori. Altri vantaggi: parametrizzazione del sensore tramite il controllore, diagnostica di sistema fino
al singolo sensore e sostituzione del
sensore in esercizio senza necessità
di riparametrizzazione. Queste caratteristiche riducono gli oneri di engineering e di messa in servizio nonché
i tempi di fuori servizio degli impianti.
Esempi di ’best practice‘:
l’impianto di depurazione delle acque reflue
di Bailonggang, a Shanghai, in Cina
I dati che caratterizzano il funzionamento dell’impianto di depurazione
delle acque reflue di Shanghai Bailonggang sono davvero impressionanti. L’impianto tratta fino a 1,72 milioni
di metri cubi al giorno e serve un’area
di 271,7 chilometri quadrati, con una
popolazione di 3,56 milioni di persone. L’imponente crescita della regione
di Bailonggang ha reso necessario il
raddoppio della capacità a 2,1 milioni
di metri cubi al giorno.
I requisiti del cliente
Per soddisfare le esigenze in materia
di depurazione delle acque reflue
finalizzate alla defosforizzazione richiesta per i prossimi anni e considerando la necessità di rispettare gli
standard di emissione di classe nazionale II, nell’impianto viene utilizzato
in una prima fase un procedimento
fisico-chimico, che deve essere integrato in una seconda fase da un
processo biologico di filtrazione con
aerazione. Poiché la superficie occupata dall’impianto è limitata, il metodo fisico-chimico è stato realizzato
tramite un progetto di layout del bacino di sedimentazione ad alta efficienza, che integra in un’unica struttura le operazioni di miscelazione,
flocculazione e sedimentazione.
La soluzione proposta da Siemens
Il sistema di automazione dell’impianto di depurazione delle
acque reflue di Bailonggang utilizza prodotti della serie
SIMATIC S7-400 e si basa su una rete di controllo a due
livelli, su una sala controllo, due Server e cinque Client, il
tutto sorvegliato dal software ridondate WinCC SCADA.
La decisione di eseguire tutta la programmazione della
progettazione sul Server ha consentito di ridurre in modo
significativo il carico di lavoro. Le stazioni operatore per il
bacino di sedimentazione ad alta efficienza, il bacino di
neutralizzazione e il settore di trattamento dei fanghi residuati sono state equipaggiate con controllori SIMATIC S7400, ai quali sono collegati la periferia decentrata, gli
attuatori delle valvole, gli indicatori di livello, l’MCC (centro
di controllo dei motori), il quadro di distribuzione in media
tensione e gli strumenti intelligenti di bus PA tramite il bus
PROFIBUS DP. L’intero sistema di controllo è stato fornito da
Siemens ed è stato configurato, programmato e testato
tramite il software di programmazione e di progettazione
Siemens. Il progetto utilizza inoltre un database comune
che consente lo scambio dei dati tramite la rete standard di
comunicazione, con conseguente contenimento dei costi
di investimento dell’utente e la riduzione dei tempi di
costruzione e messa in servizio, senza contare la maggiore
affidabilità dell’intero sistema e i vantaggi assicurati normalmente dalla completa integrazione a livello di automazione.
21
Esempi di ’best practice‘:
l’impianto di depurazione delle acque reflue
di Ingleton, UK
In occasione dell’ammodernamento dell’impianto di depurazione delle acque di Ingleton, la United Utilities, una delle
più importanti aziende di servizi pubblici del Regno Unito,
ha colto l’opportunità per installare una soluzione di controllo
e sorveglianza integrata e semplificata e di sfruttare le
funzionalità della sorveglianza remota. Grazie all’attenzione
riservata alle funzionalità di comunicazione, il ricorso
tradizionale ai controllori di processo per gli allarmi di
telemetria in caso di guasti all’impianto è stato sostituito
da indicatori di stato dell’impianto che si basano sull’uso di
Internet Explorer. La possibilità di visualizzare in remoto lo
stato dell’impianto permette verifiche più frequenti e quindi
una manutenzione preventiva e più efficace. Inoltre è
possibile il ripristino del funzionamento senza necessità di
recarsi sempre di persona sul posto.
Come ulteriore conferma di questo approccio radicalmente
innovativo, United Utilities ha scelto di basare i propri sistemi
sulle capacità offerte dalla piattaforma Totally Integrated
Automation di Siemens. In tal modo è stato possibile soddisfare le esigenze dell’utente nel modo più efficiente
possibile.
I requisiti del cliente
United Utilities richiedeva una soluzione di automazione
integrata realizzata tramite un sistema di controllo semplice
ma dotato di funzionalità ampliate. Un requisito essenziale
della nuova soluzione era che non mettesse in alcun modo
a repentaglio la sicurezza operativa del sistema in caso di
un singolo guasto. Si è proceduto inoltre a installare un
punto di accesso basato su Internet Explorer per il collegamento remoto alle pagine grafiche degli apparecchi di
servizio e supervisione. I dati di stato e di diagnostica di
ogni dispositivo di campo dovevano pertanto essere resi
disponibili per il comando e la supervisione remoti. I costi
di sistema, inoltre, non dovevano superare quelli di un’installazione convenzionale e, se possibile, dovevano essere
addirittura inferiori. La soluzione prevedeva infine un gateway Ethernet per la stazione esterna di telemetria della
rete, la possibilità di configurazione remota della strumentazione e le comunicazioni cicliche in tempo reale dalle
apparecchiature da campo al PLC.
22
La soluzione proposta da Siemens
L’impianto è controllato da un unico MCC basato su un
controllore Siemens serie S7-400, sulla comunicazione
Ethernet per la telesorveglianza e su sei reti PROFIBUS per
le apparecchiature da campo.
Due aree di processo, ognuna con due livelli di lavorazione,
dispongono di circuiti dedicati PROFIBUS DP e PA. I circuiti
DP sono collegati agli attuatori delle valvole di processo,
mentre i flussometri magnetici e i circuiti PA sono connessi
alla strumentazione di rilevazione di livello, portata e
pressione. La seconda area di processo, inoltre, dispone di
un circuito ad anello a sicurezza intrinseca e di un rack di
I/O decentrato.
I rack decentrati servono a ridurre il cablaggio delle apparecchiature da campo. Gli avviatori motore intelligenti
SIMOCODE o gli azionamenti a velocità variabile controllano
22 motori. Inoltre vengono elaborate 13 interrogazioni di
valori di processo analogici (tramite PROFIBUS) e vengono
azionate 27 valvole.
L’MCC si basa su un approccio innovativo, poiché la
maggior parte dell’interfaccia verso l’operatore sfrutta
un’interfaccia di servizio e supervisione OP370 Siemens
duplicata. Il personale inoltre può accedere alle pagine di
stato dell’impianto tramite Internet Explorer da qualsiasi PC
dotato di connessione a Internet. Queste funzioni si aggiungono alla sorveglianza eseguita tramite l’avanzatissima
rapportistica di telemetria dedicata di cui si avvale United
Utilities presso il Centro di risposta operativa regionale.
Esempi di ’best practice‘:
impianti di depurazione a Monaco, Germania
Gli impianti di depurazione delle acque di Gut Großlappen
e Gut Marienhof danno un contributo importante al processo
depurativo delle acque bavaresi. Gestiti dall’impianto di
depurazione di Monaco, hanno complessivamente una
capacità per tre milioni di abitanti. In essi vengono smaltiti
quotidianamente circa 560.000 metri cubi di acque di
scarico provenienti dal capoluogo bavarese e da 20 comuni
circostanti come Unterhaching, Ottobrunn e Grünwald.
Le acque di scarico vengono trattate meccanicamente prima
di subire un doppio trattamento biologico e chimico. Nell’impianto di depurazione di Gut Marienhof si verifica un
ulteriore processo depurativo mediante il filtraggio a sabbia.
Nel complesso la potenza di depurazione raggiunge circa
il 99%.
I requisiti del cliente
Gli impianti di depurazione di Monaco hanno richiesto la
ristrutturazione e la migrazione del processo automatizzato
esistente (TELEPERM M) a SIMATIC PCS 7, il futuro sistema
standard Siemens per questo settore. L’ammodernamento
avrebbe dovuto essere completato in 14 mesi, senza pregiudicare in questo periodo il regolare funzionamento del
vecchio sistema.
I vantaggi per il cliente
Il passaggio da TELEPERM M a PCS 7 ha portato al committente numerosi vantaggi:
Sostituzione selettiva di parti dell’impianto – nessuna
sostituzione con spese eccessive di installazione ed
engineering.
PCS 7 è un concetto avveniristico nell’ambito dell’automazione di processo, come negli anni ’80 e all’inizio degli
anni ’90 era stato TELEPERM M.
Notevole riduzione dello stoccaggio di parti di ricambio
grazie alla standardizzazione dei sistemi negli impianti
parziali di processo che avevano concluso la migrazione.
L’utilizzo omogeneo di PCS 7 chiude l’epoca delle isole di
automazione con i sistemi di altre Case e rende più
flessibile la gestione del personale operativo e di servizio.
La soluzione proposta da Siemens
In base a processi parzialmente automatizzati, a Gut Großlappen il sistema esistente TELEPERM M e AEG MODICON
è stato sostituito da SIMATIC PCS 7 V 6.0 per numerose
parti dell’impianto. Contemporaneamente, nell’impianto di
depurazione di Gut Marienhof, è stata eseguita la migrazione
TELEPERM M OS 265 a PCS 7 V6.0 mantenendo il livello di
automazione TELEPERM M AS 488.
La ristrutturazione dell’impianto non ha influito sul normale
funzionamento e nemmeno sulla connessione al livello
MES esistente. L’intero progetto si è svolto nei
tempi pianificati. Il collaudo è stato effettuato
dal committente dopo 14 mesi esatti, come
previsto.
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Ulteriori informazioni:
Con riserva di modifiche 05/07 | N. di ordinazione E20001-A270-P200-X-7200 | DISPO 06303 | 41C9535 MK.GC.LT.YTIA.52.7.16 WS 05071. | Stampato in Germania | © Siemens AG 2007
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Settore Automation & Drives
viale Piero e Alberto Pirelli 10
20126 MILANO
ITALY
Tel. 0224363333/Fax. 0224362890
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