HISTÓRIAS DE SUCESSO

argentina

O sistema PlantPAx® permite melhorar a qualidade e o abastecimento de água da estação de tratamento de água da Aguas Bonaerenses

A Aguas Bonaerenses S.A (ABSA) é uma concessionária de água estatal argentina que presta serviços na província de Buenos Aires desde 2002. Ela é controlada pelo estado da província, e sua área de concessão abrange 79 localidades (52 municípios), atendendo quase dois milhões de clientes. Em 2017, a empresa iniciou um projeto de modernização para a estação de tratamento de água “Donato Gerardi”, que incluía um Sistema Digital de Controle Distribuído PlantPAx®.

A ABSA opera 23 estações de tratamento de água e 75 estações de tratamento de águas residuais. Seu trabalho se concentra em tarefas de coleta, purificação, transporte e distribuição de água potável, bem como em coleta, tratamento e descarte final de líquidos residuais.

Após um processo de licitação, em 2017, a ABSA contratou as obras de “Reabilitação e Expansão” da estação de tratamento de água “Donato Gerardi”, que atende 800 mil usuários na cidade de La Plata, além das cidades de Berisso e Ensenada.

A idade e a deterioração da estação, somadas ao crescimento populacional, geraram a necessidade de aprimoramento, ao mesmo tempo em que o serviço de água potável continuava sendo fornecido aos clientes.

O Grupo Epekom, Recognized System Integrator (RcSI) da Rockwell Automation, foi a empresa responsável pelo fornecimento e integração do DCS PlantPAx®. “A estação está em operação desde 1955, sendo este trabalho a maior atualização de todos os sistemas e processos desde a sua criação”, explica Roberto Verge, gerente geral do Grupo Epekom. “O local não tinha sistemas de automação em funcionamento e a operação era realizada manualmente”, disse.

A Epekom, fundada em 2002, é especialista em migrações e atualizações tecnológicas. Ela tem uma equipe com mais de 37 anos de experiência nas áreas de automação e computação industrial.

Segundo o executivo, o desafio era reutilizar a estrutura existente, incorporando gradualmente a automação e intervindo no menor tempo possível em cada célula do processo. “Com isso, alcançou-se uma melhoria significativa no fluxo, na filtragem e na qualidade da água potável, sem interrupção do fornecimento aos clientes.”

O trabalho incluiu a reabilitação de 42 floculadores, recorrendo ao uso de polímeros como auxiliares de floculação e a intervenção em 14 decantadores em que foram montados varredores de fundo, bem como tubos de decantação para otimizar a produção e a qualidade da água decantada. Além disso, um novo sistema de filtros (20) com uma taxa de filtração maior foi incorporado, obtendo ciclos mais eficientes e menos perda de água.

“Nesse período, foram realizados o registro, a historização, os cálculos, a apresentação de KPIs e o acesso remoto a todas as informações em tempo real pelos diferentes sistemas de gerenciamento, manutenção e/ou eficiência”, detalhou Verge.

Tecnologia

Uma rede de fibra óptica com cerca de 3 km de comprimento vincula 20 switches Stratix® em uma configuração em anel, o que garante a comunicação entre os controladores de automação programáveis (PACs – Programmable Automation Controllers) que fazem parte do sistema. Por sua vez, mais de 100 inversores de frequência, 80 controladores de fabricantes de máquinas, 63 válvulas inteligentes e 1100 E/S fazem parte do sistema integrado.

O processo começa com a entrada de água na estação através da estação de elevação, onde as bombas de elevação são controladas. Nessa etapa do processo, o trabalho realizado pelo controlador CompactLogix™ se concentra em regular o fluxo de acordo com as necessidades da estação, controlando também a segurança das bombas e lendo os parâmetros dos inversores de CA, vibrações, medições de nível, taxas de fluxo e energia, que também são informados ao sistema.

Além disso, um PanelView™ Plus7 local permite a operação local. “Como é uma estação que, a partir dessa etapa, trabalha por gravidade, deve ter controle contínuo para que a estação não inunde nem seque, levando em consideração o nível do rio a partir do qual também é abastecido”, explicou Verge.

Posteriormente, ele acrescenta, a 500 metros da estação de elevação, nos floculadores, a dosagem de polímeros é realizada com base nos fluxos de entrada de água bruta. Os inversores de frequência são controlados pelo sistema para otimizar a floculação, e a velocidade desses inversores é definida por químicos especializados da estação de operação do sistema no laboratório, todos controlados pelo PAC CompactLogix™ do conjunto principal.

Quando a água chega aos decantadores, a remoção da lama acumulada no fundo deles é realizada por sistemas de varredura; cada um deles (80 no total) tem um controle local, que se comunica no Modbus TCP com o PAC CompactLogix™ por meio dos módulos Prosoft EtherNet/IP para Modbus TCP. O DCS PlantPAx® sincroniza a posição da varredura com a válvula inteligente de descarga de lama, otimizando a perda de água tratada.

O sistema de controle de processo coleta informações do sistema de varredura proprietário e das válvulas inteligentes. Torque, posição, temperatura e corrente são algumas das variáveis históricas, e essas informações são usadas para manutenção preditiva.

Além disso, o sistema pode tirar automaticamente parte do equipamento de serviço com base em alarmes preventivos definidos e gerenciados pelo PlantPAx®. As configurações em anel aumentam a disponibilidade do sistema, e um PanelView™ Plus7 permite a operação local do conjunto.

A água segue à área do filtro em que 20 filtros que funcionam automaticamente são controlados. O sistema tem a capacidade de detectar a saturação do filtro e iniciar a lavagem automática dele, dependendo dos parâmetros pré-estabelecidos, do nível do filtro, da turbidez etc. Esses são alguns dos parâmetros medidos, bem como o controle das válvulas inteligentes, sendo todo o processo gerenciado pelo controlador correspondente.

Antes da cloração e da adição de cal, a água passa para os tanques de armazenamento e, em seguida, na parte da distribuição aos clientes, os PACs dosam a produção de água de acordo com a demanda. “O PlantPAx® controla todo o processo desde o momento em que a água entra na estação até ser enviada aos usuários”, ressaltou Verge.

Resultados

Um dos principais benefícios alcançados com o início do novo projeto foi o aumento da produção de água potável de 7.000 m3/h para 15.000 m3/h.

“Com a reabilitação integral da planta, uma nova etapa foi iniciada. O equipamento renovado, o prédio totalmente restaurado e a instalação da mais recente tecnologia melhoram a capacidade de produção e a tornam mais confiável”, explicou o gerente geral do Grupo Epekom. “A qualidade da água também foi aprimorada, e foi possível estabelecer padrões mais altos nessa área”, acrescentou.

O executivo afirmou que “o cálculo do equilíbrio econômico da estação é reduzido para obter algumas variáveis: entrada e saída de água, consumo de produtos químicos e energia consumida”. “No entanto, o PlantPAx® coleta mais de seis mil variáveis em tempo real, utilizando 10 estações de operação, controlando, elaborando históricos, processando, enviando-as para os sistemas de gerenciamento e manutenção e gerando automaticamente relatórios com o FactoryTalk® VantagePoint®”, ressaltou o especialista.

Além disso, as informações estão disponíveis por meio de interfaces desenvolvidas para celulares no FactoryTalk® ViewPoint. “Dados valiosos em formato digital, em tempo real, para manutenção preditiva e preventiva de cada um dos equipamentos da estação, anteriormente inexistentes”, explicou Verge.

Segundo o executivo, para este projeto, a solução fornecida pela Rockwell Automation era uma ferramenta escalável e flexível, ajustada aos níveis de segurança e integração solicitados pelo cliente. Além disso, ela cumpriu a visão de ter uma estação sob os requisitos de conectividade, eficiência e gerenciamento sustentável de um recurso tão importante quanto a água.

“Trabalhar com a Rockwell Automation implica para nós uma alta versatilidade e continuidade do equipamento ao longo do tempo, com suporte pós-venda que faz a diferença. O PlantPAx® é um sistema flexível, fácil de implementar e que pode ser facilmente integrado a outras marcas.”

Verge concluiu afirmando que a Rockwell Automation é um parceiro de negócios que sempre oferece respostas rápidas e oportunas aos seus requisitos. “Diante de qualquer dúvida comercial ou técnica e principalmente quando temos algum problema, eles sempre nos acompanharam, enfrentando juntos a resolução dos diferentes desafios que um projeto poderia apresentar.”

Problemas

Dado o alto grau de deterioração da estação e o uso de sistemas manuais, era necessário ter um sistema de controle automatizado que permitisse alcançar maiores graus de segurança e eficiência.

Solução

DCS PlantPAx®; PAC CompactLogix™; PanelView™ Plus7; EtherNet/IP; Modbus TCP

Resultados

Duplicação da capacidade de produção da estação (15.000 m3/h); aumento do fluxo e da qualidade da água; redução no consumo de energia, informações em tempo real para manutenção e gerenciamento de informações em todos os níveis da estação. Conversão da estação de tratamento de água “Donato Gerardi” em uma estação modelo para a Indústria 4.0.

 

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