10/05/2024
Servizi a Rete

Le soluzioni di connettività per la Smart Water

Dal magazine - edizione marzo/aprile 2024

La gestione efficiente dell’acqua sta diventando sempre più cruciale per le comunità, i servizi pubblici e le fabbriche. La Smart Water, definita anche Water 4.0, apporta notevoli vantaggi alla gestione dell’acqua, tra cui la possibilità di implementare strategie di manutenzione predittiva, migliorare i processi, garantire la conformità alle normative, ridurre il consumo energetico e altro ancora. 

Di seguito esploreremo tre componenti essenziali per dare il via al viaggio nella Smart Water:

  • la connettività industriale come pietra angolare;
  • l’accesso remoto e la diagnostica di rete per mantenere l’operatività ottimale dell’impianto, che fornirà un rapido ROI;
  • il monitoraggio remoto e l’analisi dei dati per prendere decisioni basate sulle informazioni.

La connettività industriale

La connettività industriale si riferisce alla capacità dei macchinari e dei dispositivi industriali di connettersi e comunicare tra loro e con i sistemi esterni. La connettività è un livello fondamentale nel percorso di digitalizzazione perché senza di essa i dati possono essere imprecisi, ritardati, difficili da ottenere o inesistenti

Le società di gestione delle acque e delle acque reflue sono organizzazioni complesse con molteplici silos di dati e in molti casi utilizzano sistemi legacy con operazioni critiche. È una sfida integrare i sistemi e garantire l’interoperabilità, poiché i silos di dati e le apparecchiature elettromeccaniche rotanti provengono normalmente da vari fornitori con protocolli di comunicazione diversi.

Per affrontare questa sfida, HMS, attraverso il suo marchio Anybus, fornisce diverse soluzioni di connettività embedded che consentono la comunicazione industriale con dispositivi come pompe dosatrici, analizzatori, controllori di valvole, azionamenti, ecc.

Ad esempio, l’azienda CG Drives utilizza efficacemente i moduli Anybus CompactCom per comunicare senza problemi attraverso le reti industriali. Inoltre, i gateway di protocollo Anybus semplificano l’integrazione del sistema collegando protocolli diversi come EtherNet/IP a PROFINET, Modbus, BACNet o connessioni seriali. Ad esempio, Durapipe utilizza i gateway Anybus per migliorare la comunicazione convertendo il protocollo standard RS232 della valvola in PROFIBUS.

Manutenzione avanzata

Gli impianti di trattamento delle acque hanno una lunga durata di vita durante la quale richiedono una manutenzione intensiva e regolare per garantire che i sistemi funzionino al massimo della capacità e dell’efficienza, con infrastrutture soggette a continuo invecchiamento e deterioramento.

La manutenzione degli impianti senza specialisti in loco può essere una sfida. Fortunatamente, grazie alle funzionalità avanzate di accesso remoto, gli operatori possono ora supervisionare e gestire i PLC da qualsiasi luogo.

Ciò consente di rispondere rapidamente a problemi e regolazioni, migliorando l’efficienza e la produttività e riducendo al minimo i tempi di inattività. Le notifiche di allarme immediate sui dispositivi mobili assicurano un’azione tempestiva, con un potenziale risparmio dal 30 all’80% di viaggi inutili. Inoltre, l’identificazione preventiva dei problemi può evitare inutili visite in loco, riducendo i rischi per gli operatori in ambienti pericolosi. Il miglior esempio di come ottenere questo risultato è il router di accesso remoto sicuro di Ewon e il servizio Talk2M basato su cloud, che consente una connessione sicura e crittografata da qualsiasi luogo alla macchina remota.

Questa configurazione favorisce una rapida risoluzione dei problemi, riduce al minimo i tempi di inattività e aumenta la disponibilità del sistema.

Ne sono un esempio Diemme Filtration, che utilizza anch’essa i router Ewon per stabilire una connessione remota sicura alle proprie macchine e all’HMI per il controllo remoto. Inoltre, la diagnostica delle reti industriali svolge un ruolo cruciale nell’individuazione precoce di potenziali problemi, garantendo una manutenzione e una riparazione tempestive.

La linea di prodotti Anybus Diagnostics offre un monitoraggio continuo e la risoluzione dei problemi per migliorare la disponibilità e l’affidabilità del sistema

Ad esempio, il Rijnland District Water Control Board ha utilizzato il modulo ComBricks di Anybus Diagnostics per risolvere i malfunzionamenti della rete di comunicazione PROFIBUS nei sistemi di depurazione delle acque reflue. Questo approccio proattivo ha portato a una rete PROFIBUS stabile e priva di malfunzionamenti, consentendo di rispondere rapidamente a eventuali problemi futuri.

Monitoraggio e analisi a distanza

Il monitoraggio e l’analisi a distanza sono diventati strumenti essenziali per il trattamento ottimale delle acque industriali.

Sfruttando questa tecnologia, le aziende hanno la possibilità di monitorare e analizzare da remoto i propri sistemi di trattamento delle acque, offrendo vantaggi in termini di efficienza, manutenzione ed economicità. L’utilizzo dei dati provenienti da gateway IoT avanzati consente di passare dalla tradizionale manutenzione reattiva o preventiva, che comporta tempi di inattività, a modelli più efficienti come la manutenzione predittiva.

Applicando tecniche di Machine Learning e AI per analizzare i dati e prevedere i guasti con largo anticipo, è possibile intervenire in modo proattivo. Gli studi indicano che la manutenzione predittiva aumenta la produttività di circa il 25%, riduce i guasti del 75% e taglia i costi di manutenzione del 25-30%.

Grazie alla piena integrazione e alla raccolta completa dei dati, le analisi consentono alle aziende di comprendere il comportamento del sistema, ottimizzare i processi ed eliminare i punti deboli. Ciò consente ai team di sviluppo di incorporare aggiornamenti online con funzionalità innovative.

In un impianto si trovano diversi tipi di macchine con indicatori chiave da monitorare, esempi sono: le pompe, la pressione dei filtri e delle membrane, le apparecchiature di aerazione alle quali possiamo applicare parametri per l’ottimizzazione e il risparmio energetico, la capacità della linea di trattamento dei fanghi, la qualità dell’acqua, le portate, la temperatura, ecc. 

Questi dati possono essere elaborati, insieme ad altre informazioni come le condizioni climatiche e meteorologiche, da algoritmi che definiranno le migliori strategie di trattamento per migliorare i processi, garantire la conformità normativa e ridurre il consumo energetico.

Il gateway IoT industriale Ewon Flexy, con il servizio sicuro Talk2M basato su cloud, consente ai costruttori di macchine e alle società di ingegneria di fornire un’assistenza efficace e sostenibile monitorando in remoto le prestazioni delle macchine e integrando perfettamente i dati delle macchine in qualsiasi applicazione industriale basata su cloud. Aziende come EnviroChemie utilizzano questa integrazione per fornire servizi a valore aggiunto ai propri clienti attraverso la piattaforma opsCTRL.

L’azienda tedesca Siwatec sta sviluppando un sistema per la produzione di acqua potabile in container che viene monitorato a distanza utilizzando Ewon Flexy e il servizio di comunicazione sicura Talk2M.

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