Badanie integralności ultrafiltracji

Jest bardzo prawdopodobne, że ultrafiltracja stanowi już kluczową część systemu uzdatniania wody, a jej głównym elementem są membrany. Jeśli zaczną one przeciekać, zanieczyszczenia dostaną się do filtratu. Dlatego należy ściśle monitorować różnicę ciśnień między wlotem a wylotem, aby jak najwcześniej wykryć nieszczelności. Festo proponuje do tego zadania zautomatyzowane, zdecentralizowane sterowanie ciśnieniem i monitorowanie ciśnienia.

Zautomatyzowane testowanie i kontrola

Systemy ultrafiltracji lub filtracji membranowej można dziś spotkać zarówno w wodociągach, jak i w przemysłowym uzdatnianiu wody. Test ciśnieniowy jest sprawdzoną metodą sprawdzania integralności filtra. Ważne jest, aby przeprowadzać go regularnie, aby zapobiec zanieczyszczeniu filtratu. W tym procesie, sprężone powietrze jest aplikowane do poszczególnych modułów membranowych w kontrolowany sposób przez dwie do trzech minut i mierzony jest spadek ciśnienia. Jeśli wartość ta odbiega od wartości referencyjnej, oznacza to, że w membranie jest nieszczelność.

Test integralności można zautomatyzować w taki sposób, aby był równie niezawodny jak sam test retencji ciśnienia. Kluczem do tego jest system CPX/MPA firmy Festo jako zdalne wejścia/wyjścia ze zintegrowaną pneumatyką. W ten sposób rejestruje się ciśnienie w przewodzie powietrznym poprzez analogową kartę wejściową z bezpośrednim przyłączem sprężonego powietrza. Zapewnia to dokładny test szczelności.

CPX/MPA jest instalowany bezpośrednio na poziomie urządzeń plowych i może być łatwo podłączony do centralnego systemu sterowania przy użyciu powszechnie stosowanych protokołów Fieldbus. Ponadto wyeliminowano prawie wszystkie prace związane z okablowaniem. Zapewnione jest również ciągłe monitorowanie procesu, w tym zdalny dostęp, a także zabezpieczenie układu regulacji ciśnienia przed nieprawidłową obsługą i manipulacją.

Poniżej przedstawimy Państwu zalety w porównaniu do kontroli ręcznej lub półautomatycznej. W przeciwnym razie należy przejść bezpośrednio do rozwiązania Festo na stronie .

Porównanie skuteczności testów integralności filtrów

Wady testów ręcznych

W wielu przypadkach próbę ciśnieniową nadal przeprowadza się ręcznie. Jest to rozwiązanie konwencjonalne: wszystkie zawory są otwierane i zamykane ręcznie. Należy również ręcznie ustawić zadane ciśnienie. Rejestrowanie, ocena i monitorowanie są również wykonywane ręcznie. Takie podejście ma jednak poważne wady. Poza koniecznością osobistego wysiłku, rejestrowanie danych jest procesem pracochłonnym. Ponadto jest to proces podatny na błędy i trudny do zintegrowania z systemem sterowania.

Półautomatyczny proces jako rozwiązanie pośrednie

Niektóre stacje uzdatniania wody są już częściowo zautomatyzowane. Oznacza to, że wielu etapów testu retencji ciśnienia nie trzeba już uruchamiać i przeprowadzać ręcznie. Wartości ciśnienia są również mierzone automatycznie za pomocą sterownika PLC. Jednak nastawianie i regulowanie ciśnienia na ogół nadal musi być wykonywane ręcznie.

Zalety zautomatyzowanego rozwiązania

Kompletną automatyzację, oferowaną przez Festo w postaci terminala CPX/MPA, można łatwo zintegrować na poziomie sterownika PLC, podłączając urządzenia obiektowe do kart We/Wy. Oznacza to, że wszystkie etapy procesu są zautomatyzowane. Dzięki zintegrowanym funkcjom ciśnienie jest regulowane i mierzone bezpośrednio w miejscu instalacji.

Zintegrowane rozwiązanie CPX/MPA firmy Festo

Festo oferuje rozwiązanie dla systemów ultrafiltracji, które integruje test retencji ciśnienia jako funkcję w systemie We/Wy: CPX/MPA, modułowy terminal elektryczny (CPX) ze zintegrowaną pneumatyką (MPA). Kompaktowy system jest instalowany w sposób zdecentralizowany i jest kompatybilny z powszechnie stosowanymi protokołami Fieldbus, dzięki czemu można go łatwo zintegrować z nadrzędnym centralnym systemem sterowania. Alternatywnie można również zainstalować lokalny, autonomiczny sterownik PLC za pomocą modułu sterownika CEC, który można zintegrować z CPX/MPA. Oznacza to również, że okablowanie jest ograniczone do minimum. System gwarantuje ciągłe monitorowanie procesu, nawet zdalnie, i chroni regulację ciśnienia przed błędami obsługi i manipulacją.

Pomiar ciśnienia jest realizowany za pomocą analogowej karty wejściowej CPX-4AE-P-xx, za pomocą której można mierzyć ciśnienie w przewodzie podłączonym do zintegrowanej złączki w karcie. Nastawy zdefiniowane w sterowniku PLC są bezpośrednio realizowane przez zawór proporcjonalny ciśnienia VPPM wbudowany w CPX/MPA. Nie jest więc potrzebny oddzielny zawór regulacyjny ani czujnik ciśnienia w miejscu instalacji. Elektromagnetyczne zawory odcinające, które zapobiegają przedostawaniu się wody surowej do układu pneumatycznego, są również sterowane w sposób zintegrowany za pomocą cyfrowych kart wyjściowych w CPX.

CPX/MPA może również obsługiwać inne funkcje systemu: Zawory pilotowe do zaworów odcinających, karty wyjść analogowych do zaworów regulacyjnych, karty wejść cyfrowych doodczytu położenia zaworu procesowego lub karty wejść analogowych do czujników procesowych.

Zalety automatyzacji za pomocą CPX/MPA

Dzięki połączeniu elementów elektrycznych i pneumatycznych w jednym systemie We/Wy Festo może zaoferować innowacyjne rozwiązanie do bieżących testów integralności ultrafiltracji. Rozwiązanie to oferuje korzyści zarówno operatorom, jak i projektantom systemów uzdatniania wody:

  • Integracja: Bezpośrednie połączenie ciśnieniowego zaworu regulacyjnego, przetwornika ciśnienia i wyjść cyfrowych poprzez magistralę ogranicza się nakłady na okablowanie do minimum. Tylko zawory odcinające wymagają przewodu pneumatycznego i elektrycznego kabla sygnałowego.
  • Bezpieczeństwo: Poziom ciśnienia ustalany jest za pomocą sterownika PLC. W porównaniu z ręcznym ustawianiem ciśnienia chroni to system przed nieprawidłową obsługą przez personel zakładu. Bezpieczeństwo wzrasta jeszcze bardziej, jeśli moduł CPX/MPA zostanie zainstalowany w zamkniętej szafie sterowniczej.
  • Wydajność: Prawidłowe ustawienie ciśnienia jest optymalnie powtarzalne.
  • Monitoring: Ciśnienie w poszczególnych modułach membranowych może być łatwo mierzone za pomocą terminali.
  • Autonomia: CEC jako zdecentralizowana jednostka podrzędna sterownika PLC zapewnia autonomiczny system, który działa niezawodnie nawet w przypadku wystąpienia błędów w sieci.
  • Zarządzanie: Dane mogą być po prostu gromadzone i analizowane za pomocą sterownika PLC wyższego rzędu lub w sposób zdecentralizowany za pomocą systemu Festo SCADA na CPDX. Dotyczy to również zdalnego dostępu przez Internet lub sieć komórkową.

Ponadto, jak już wspomniano, w CPX/MPA można zintegrować dodatkowe rozwiązania.