1. Überblick: Mit der rasanten Entwicklung der industriellen Automatisierungstechnik und dem kontinuierlichen Preisverfall erweitern sich Anwendungsbereich und Umfang der SPS-Technologie. Die Nordia Company, die auf über zehn Jahre Erfahrung im Vertrieb von Modicon-Produkten aus den USA durch die Tianjin Automation Instrument Factory zurückblicken kann, führte Anfang der 1980er-Jahre als Pionier SPS-Technologieprodukte aus dem Ausland ein und bewies damit ihre zukunftsweisende Technologieführerschaft. Diese Technologie wurde in zahlreichen Branchen Chinas erfolgreich eingeführt und angewendet und hat die industrielle Automatisierung maßgeblich beschleunigt. Dank erstklassiger Produkte, Technologien und Dienstleistungen hat Nordia zahlreiche Großprojekte im Bereich der industriellen Steuerung in wichtigen Industriezweigen wie Metallurgie, Baustoffindustrie, Kohleindustrie, Energiewirtschaft, Wasseraufbereitung, Petrochemie, Hafenwirtschaft und Telekommunikation realisiert. Dadurch verfügt Nordia über ein umfassendes Leistungsspektrum in den Bereichen Entwicklung, Produktion und Engineering-Service. Dieses umfasst die Fertigung verschiedener Schaltschränke und Bedienkonsolen, die Entwicklung, Konfiguration, Programmierung, Installation, Inbetriebnahme und Wartung von Steuerungssystemen sowie die Entwicklung kundenspezifischer SPS-Systeme. 2. Anwendung der SPS-Technologie in Anlagen der Wasserwirtschaft. In den letzten Jahren hat der Ausbau der städtischen Infrastruktur durch die Zentral- und Lokalregierungen auf allen Ebenen einen beispiellosen Aufschwung erlebt. Dies ist auf die hohe Bedeutung zurückzuführen, die der städtische Infrastrukturbau beigemessen wird, sowie auf Investitionen in beträchtliche Summen. Der Bau von städtischen Wasserversorgungs-, Abwasserbehandlungs- und Gewässerschutzprojekten schreitet rasant voran. Entscheidungsträger, Ingenieure und Betriebs- und Managementpersonal beschäftigen sich daher intensiv mit der Frage, wie die Funktionalität, Effizienz und das Management dieser Anlagen verbessert und sichergestellt werden können. Die Nordia Company hat ihre technologischen Stärken genutzt und erfolgreich SPS-Automatisierungssysteme in Wasseraufbereitungsprojekten implementiert. Beispiele hierfür sind die automatischen Steuerungssysteme der Wasserwerke Dalian Dashagou und Changshu Nr. 3, des Abwasserpumpwerks Hefei Fangqiao, des Wasseraufbereitungsanlagen-Steuerungssystems des Wasserwerks Nanhai, des Wasserwerks Yangjiamen der Wuhu Water Supply Company, der Sanierungsprojekte Phase I und II des Wasserwerks Nanhai Guicheng, des automatischen Steuerungssystems des Wasserumleitungsprojekts Minxin River in Shijiazhuang sowie des Steuerungssystems der Kläranlage Wendeng. Dies ermöglichte es, die Leistungsfähigkeit von SPS-Automatisierungssystemen in Wasseraufbereitungsprojekten optimal zu demonstrieren, wertvolle Erfahrungen zu sammeln und die Entwicklung der Automatisierungstechnologie in der Wasserwirtschaft voranzutreiben. 3. Anwendungsbeispiele für SPS-Automatisierungssysteme: Ziel der Automatisierung von Wasseraufbereitungsanlagen ist die sichere und zuverlässige, unterbrechungsfreie Wasserversorgung, die Sicherstellung einer hohen Abwasserqualität bzw. die Einhaltung vorgegebener Standards, die Steigerung der Arbeitsproduktivität des Managementpersonals sowie die Reduzierung des Energie- und Materialverbrauchs. Ein hochwertiges Wasseraufbereitungssystem benötigt neben einer präzisen Aufbereitung und einer durchdachten Systemstruktur auch umfassende und zuverlässige Steuerungsfunktionen. Dies ist unerlässlich, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Wasseraufbereitungsprozesses zu gewährleisten. Früher wurde üblicherweise die Relaissteuerung eingesetzt, die jedoch komplex, teuer und wartungsintensiv war und die komplexen Steuerungsanforderungen nur schwer erfüllen konnte. Durch den Einsatz einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) im Wasseraufbereitungssystem und die damit verbundene Softwareprogrammierung anstelle der herkömmlichen Relaissteuerung lässt sich die Konstruktion deutlich vereinfachen, die Investitionen reduzieren, die Konstruktionsanforderungen erfüllen und die Wartung erleichtern. Am Beispiel des Wasserwerks Dalian Dashagou (Phase II) lässt sich das Projekt veranschaulichen, das vom Japanischen Fonds für Auslandszusammenarbeit (OECF) finanziert wird. Das Automatisierungssystem wurde im Rahmen einer öffentlichen Ausschreibung ausgewählt, und die Firma Nordia wurde als Partner für die Produktlieferung und den technischen Support bestimmt. Das automatische Steuerungssystem des Wasserwerks basiert auf dem QUANTUM-SPS-System der MODICON Corporation (USA). Es wurde im Oktober 1997 in Betrieb genommen und erzielte zufriedenstellende Ergebnisse. Im Folgenden werden Steuerungsmethode, Struktur sowie Hardware- und Softwaremerkmale des automatischen Steuerungssystems des Wasserwerks kurz erläutert: 3.1 Steuerungsmethode. Gemäß der Planung ist das automatische Steuerungssystem des Wasserwerks Dalian Dashagou (Phase II) sowohl zentralisiert als auch dezentralisiert und implementiert eine dreistufige Steuerung: lokale manuelle Steuerung, Steuerung durch die einzelnen SPS-Feldsteuerstationen und Steuerung durch die zentrale Leitwarte. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Systembetriebs. Das Steuerungssystem nutzt das Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsnetzwerk MODICON MB+ zur Verbindung der zentralen Leitwarte mit den einzelnen SPS-Feldsteuerstationen. Jede SPS-Feldsteuerstation ist für die automatische Steuerung der Anlagen und die Erfassung des Signalstatus zuständig. Die zentrale Leitwarte stellt die Steuerungsmethoden für die Anlagen bereit und kann einzelne Anlagen oder Systeme steuern. Die Konfiguration des automatischen Steuerungssystems ist in der folgenden Abbildung dargestellt: 3.2 Zentrale Leitwarte. Dieses Steuerungssystem verfügt über eine zentrale Leitwarte mit einem analogen Bildschirm und zwei Computern zur zentralen Überwachung, Steuerung, zum Betrieb und zur Verwaltung des Produktionsprozesses der Wasseraufbereitungsanlage. Dies umfasst die Wasserpumpstation, die Stromverteilung, die Chemikaliendosierung, die Chlorierungs- und die Filtrationsstationen, die vom Steuerungssystem gesteuert werden. Die beiden Bedienerstationen in der zentralen Leitwarte sind redundant ausgelegt und können jeweils den gesamten Prozess unabhängig überwachen. Der gesamte Produktionsprozess wird auf einem intuitiven Farbbildschirm dargestellt. Die Bedienerstation bietet folgende Funktionen: • Anzeige des Betriebszustands der Anlagen, Anzeige dynamischer Prozessparameter, Anzeige von Trends relevanter Parameter, historischen Daten und Aufzeichnungen. • Ausdruck von Sollwerten, Alarmprotokollen und Schichtberichten für die Prozessregelung. • Alarme werden priorisiert und alle Alarme auf dem Bildschirm angezeigt. • Während des Betriebs stehen manuelle Bedienfunktionen wie Start, Stopp, Reset und Auswahl zur Verfügung. • Programmierung, Konfiguration und Modifizierung sind möglich. Die Bedienerstation ist mit einer leistungsstarken Software für eine komfortable und intuitive Konfiguration und Programmierung ausgestattet. 3.3 SPS-Feldsteuerstationen Basierend auf dem Prozessablauf, den Produktionssteuerungsanforderungen und dem Standort umfasst dieses Projekt vier Feldsteuerstationen: eine für die Wasserpumpstation und weitere für die Stromverteilung, die Chemikaliendosierung, die Chlorung und die Filtration. Jede Feldsteuerstation ist mit einem PANELMATE-Bedienterminal ausgestattet, das herkömmliche Geräte wie Tasten, Kontrollleuchten und Digitalanzeigen ersetzt und über leistungsstarke Alarmfunktionen verfügt. Der Einsatz einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) als Steuerungssystem für die Wasseraufbereitung erhöht den Automatisierungsgrad des Systems und macht es vollständiger, zuverlässiger und wartungsfreundlicher. Die SPS-Steuerung erfordert jedoch eine höhere Qualität der im Inland hergestellten Aktoren; andernfalls können die Perfektion des Steuerungssystems und die Kontinuität der Automatisierung beeinträchtigt werden.