Vernetzte Abwasserpumpstation

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Um zukunftssichere Infrastrukturen und Prozesse zu schaffen, hat Wilo auf der Ifat 2018 eine digital vernetzte Lösung vorgestellt:  die smarte Abwasserpumpstation besteht aus

  • der neue Rexa Solid-Q in Verbindung
  • mit der Nexos-Intelligenz.

„Unter der Nexos-Intelligenz verstehen wir Systeme, die ohne das Zutun des Betreibers dazu in der Lage sind, intelligent auf Veränderungen in ihrem Umfeld zu reagieren“, erklärt Matthias Pantze, Produktmanager bei Wilo. Wie mit der redundant ausgeführten Master-Slave-Steuerung der Rexa Solid Q. Bei einem System von bis zu vier Pumpen wird eine als der „Master“ festgelegt, die die Steuerung innehat und den Betrieb regelt. Trotzdem besitzt jede einzelne Pumpe die gleiche Elektronik und verfügt somit über die Möglichkeit der Systemsteuerung.

Die Nexos-Intelligenz, inklusive der SPS-Regelungsfunktionen, wird bei der Rexa Solid-Q auf die neue, im Motorkopf verbaute Datenschnittstelle Digital Data Interface (DDI) aufgespielt. Die komplette Steuerungsintelligenz sitzt damit bereits in der Pumpe.

Wenn der Master beispielsweise zu Wartungszwecken abgeschaltet wird, übernimmt eine der „Slave“-Pumpen automatisch die Steuerung des Verbundes. Weitere Elemente der Nexos-Intelligenz sind die intelligente Energieeffizienzoptimierung und die Verstopfungserkennung. Erstere bestimmt durch einen turnusmäßigen Einmesszyklus selbstständig die energetisch optimale Drehzahl für die Pumpe in ihrem aktuellen, spezifischen Systemumfeld. Damit wird unnötiger Energieverbrauch durch Rohrreibungsverluste drastisch reduziert. Die integrierte Verstopfungserkennung wiederum wird speziell auf den jeweiligen Hydrauliktyp angepasst, um ein optimales Ergebnis zu erzielen: Eine beginnende Laufradblockierung wird durch mehrere Algorithmen erkannt, automatische Pumpenreinigungszyklen entsprechend eingeleitet.

Die Abwasserpumpe Rexa Solid-Q wurde für die Förderung von Rohabwasser in mittelgroßen Pumpstationen konzipiert, sowohl in Nass- als auch in Trockenaufstellung. Das im Motor integrierte DDI beinhaltet die IP-basierte, digitale Ethernet-Schnittstelle sowie einen Datenlogger, ein digitales Typenschild und eine integrierte Schwingungsüberwachung: „Mit der integrierten Ethernet-Schnittstelle kann die Pumpe trotz umfangreicher Sensorik über nur einen Stecker so einfach wie nie mit der Anlage vernetzt werden“, sagt der Produktmanager. Mittels integriertem Webserver wird die Rexa Solid-Q über die Netzwerkschnittstelle – via extern angeschlossenem Touch-Panel – oder direkt über den Computer lokal gesteuert und überwacht.

Über den Internetbrowser kann die Systemoberfläche dabei unabhängig vom verwendeten Betriebssystem problemlos aufgeschaltet werden. Neben der Bedienungsanleitung sind hier auch das Typenschild sowie Motor- und Hydraulikdaten hinterlegt. Durch die Verwendung standardisierter Netzwerkprotokolle ist auch die Einbindung in Cloudbasierte Fernübertragungstechnik problemlos möglich. Im integrierten Datenlogger werden sämtliche Betriebsdaten wie Wicklungs- und Lagertemperatur, aber auch externe Sensoren wie Leistungsdaten des Umrichters oder der Füllstand des Schachtes gespeichert. Ein Export über den Webserver ermöglicht es dem Betreiber, weitergehende Analysen aus den Informationen zu generieren oder im Schadensfall mögliche Fehlerquellen in der Anlage zu identifizieren. Der IE5-Hocheffizienzmotor mit Permanentmagnettechnik erzielt höchste elektrische Wirkungsgrade über einen deutlich breiteren Lastbereich gegenüber der Asynchrontechnik, sodass die Energiekosten auch im Teillastbetrieb gering gehalten werden können.

Die neue Solid-Q Hydraulik ist ähnlich der bereits bekannten Solid-G Laufräder, durch ihre zwei Schaufeln erzielt sie jedoch einen höheren Wirkungsgrad und ist bei tendenziell geringeren Vibrationen besonders für die Regelung am Frequenzumrichter geeignet. Somit lässt sich der Betriebspunkt variabel einstellen, wobei dank der integrierten, intelligenten Funktionen keine Abstriche bei der Betriebssicherheit gemacht werden müssen.

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