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  • Ajudando concessionária de água a superar limitações de redundância de comunicação

tubo de água de grande porte
O Programa de Parceiros de Tecnologia de Automação Colaborativos (CAPP) opera com parceiros de tecnologia que fornecem componentes essenciais para nossas soluções para clientes em geral.

O Programa de Parceiros de Tecnologia de Automação Colaborativos (CAPP) opera com Parceiros Estratégicos de todo o mundo, fornecedores de componentes essenciais para soluções para nossos clientes em geral. Esta sólida colaboração entre a Schneider Electric e o parceiro estratégico ouro Niobrara P&D foi demonstrada em um projeto para a Dallas Water Utilities.


Ao longo dos anos, atuadores inteligentes para válvulas/gavetas se tornaram muito populares em soluções para controle de processos industriais. Esses atuadores são opções econômicas porque reduzem a fiação de comunicação quando comparados a fios de sinais típicos. Adicionalmente, esses atuadores oferecem informações de diagnóstico importantes para a equipe de manutenção da unidade, ajudando a melhorar o ciclo de vida útil do sistema.

A Dallas Water Utilities (DWU) fornece água e serviços de saneamento para aproximadamente dois milhões de pessoas na área metropolitana de Dallas. A concessionária opera três instalações de tratamento de água (Bachman, Elm Fork e Eastside) e duas plantas de tratamento de esgoto (Central e Southside). O objetivo da DWU era desenvolver o projeto de expansão do sistema de controle de processo de Southside alinhado com sua missão de se planejar para o futuro, além de fornecer serviço confiável aos seus clientes a um custo justo. 

Além disso, a DWU precisava implementar melhorias significativas nos esquemas de controle automático da planta de tratamento de esgotos de Southside. Seu último requisito foi introduzir uma tecnologia de barramento de rede mais contemporânea, como Modbus, junto com atuadores inteligentes para válvulas/gavetas, para se tornar mais eficiente durante a instalação e a manutenção do sistema. Eles selecionaram a Schneider Electric para fornecer a melhor solução possível, e a Schneider Electric, por sua vez, trabalhou com seu parceiro Niobrara P&D na automação.

O desafio

Uma das metas primárias deste projeto foi utilizar atuadores inteligentes para válvulas e gavetas, para reduzir os custos da fiação e fornecer informações de diagnóstico valiosas para a equipe de manutenção da unidade. Entretanto, alguns desafios precisam ser tratados: 

  1. A rede em anel com atuadores EIM se comunicando a CLPs Quantum via dois canais Modbus nunca tinha sido feito antes. A Schneider Electric, a Niobrara P&D, a EIM Controls e a equipe de projeto trabalharam juntas em reuniões de planejamento e configuração para garantir um resultado bem-sucedido. A Schneider Electric defendeu o uso de um cartão QUCM de comunicação de outro fornecedor, porque ele poderia suportar duas portas RS-232 Modbus.

    Este produto da Niobrara permitiria que as mensagens Modbus fossem roteadas de/para dispositivos Modbus escravos independentes. Cada porta do cartão QUCM normalmente opera de forma independente. Entretanto, a Niobrara estava extremamente confiante de que poderia desenvolver o firmware correto para fazer o QUCM suportar um anel Modbus que pudesse atingir a redundância correta para o cliente.

  2. O fator de compatibilidade: Pesquisas anteriores mostraram que o módulo QUCM poderia ser colocado apenas no rack local de um CLP. Neste caso, a Southside teria tido problemas contínuos de fiação com atuadores localizados em diferentes partes da unidade que não tinham CLPs com processadores, mas em vez disto tinham saídas de Entradas/Saídas rápidas (RIO) se comunicando com CLPs em outros locais.

A solução

Para superar esses desafios, era necessário programação adicional de modo que o módulo QUCM pudesse oferecer a redundância que a DWU estava procurando. A colaboração bem-sucedida entre a Schneider Electric e a Niobrara P&D resultou na melhor solução personalizada possível para o cliente. O novo firmware permitiria que os atuadores fossem configurados em uma topologia de anel para melhor comunicação.

A solução utilizou uma rede serial Modbus com topologia em anel para fornecer comunicação e controle confiáveis dos atuadores de válvulas inteligentes fornecidos pela EIM Controls. 


Esta solução foi capaz de melhorar drasticamente os tempos de resposta de comunicação com as válvulas da EIM. Adicionalmente, o QUCM poderia ajustar seu próprio tempo de resposta com base no tempo de resposta real da válvula. O sucesso deste projeto foi possível graças ao compromisso do pessoal de campo da Schneider Electric e do parceiro CAPP Niobrara P&D.

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