12/03/2015
Door Bart Driessen
Industrie 4.0, Smart Factory of het Internet der Dingen is voor veel partijen nog een ‘ver-van-mijn-bed-show’. Te futuristisch, te abstract of nog nooit van gehoord? Kan waar zijn, maar verstandig is dat in geen geval. Nergens gaan de ontwikkelingen zo snel als in de industriële automatisering. Ook pompen horen daarbij.
Ad Damme, manager monitoring & control en René Prins, sales manager bij Xylem Water Solutions, zijn wél overtuigd van het belang van Smart Factory voor de pomptechnologie. Ad Damme: “Pompen worden dankzij elektronica steeds slimmer. De trend dat pompen met de rest van de wereld verbonden worden, is in feite al een hele tijd aan de gang. We kennen natuurlijk de gemaalpompen die overal in het land staan en sinds een jaar of 25 met telemetrie worden bestuurd. Momenteel maakt deze manier van communiceren stap voor stap plaats voor IP-communicatie. Wij zien steeds meer waterschappen en gemeenten deze overstap maken. Wij leveren daar de oplossingen voor. De systemen zijn er klaar voor.”
Datacollectie
Maar hoe dan? Waarmee maakt Xylem haar pompinstallaties onderdeel van Industrie 4.0? “Wij zijn allang niet meer de leverancier van alleen maar pompen. Ook alles wat rondom de pomp zit, zoals de sensoren, hoort bij ons leveringsprogramma. Nog veel belangrijker zijn de data die je vanuit sensoren beschikbaar krijgt. We hebben al veel ervaring in energiebesparingsprogramma’s met het verzamelen van verbruiksdata. Daarvoor gebruiken we een Flygt MAS 711, een PLC die vaak gecombineerd wordt met een operatorpanel. Deze PLC verwerkt en slaat verschillende data op.” Aan welke data moeten we denken? “Als we ons puur beperken tot de pomp, dan hebben we het over 17 verschillende data. Het gaat om data die via sensoren rechtstreeks van de pomp afkomstig zijn. In het geheugen zijn gegevens terug te vinden over de pomp zelf, compleet met aantallen draaiuren en starts. Maar ook gegevens die vanwege energie-efficiëntie belangrijk zijn, zoals stroomverbruik, vermogen, stromen en voltages in verschillende fasen. Maar om het energieverbruik in bijvoorbeeld een waterzuivering te minimaliseren is veel meer nodig. Dan zal je de data over het pompbedrijf moeten combineren met data van bassins, leidingnetwerk tot en met weersverwachting.”
Energie-efficiëntie
Naarmate er steeds meer data van verschillende bronnen bij elkaar komen en verwerkt worden, komt ook het intelligente gebruik van informatie dichterbij. Het praktijkvoorbeeld van energiebesparing bij waterzuiveringen anno 2015 maakt het duidelijk. René Prins: “Als we nu in een waterzuivering energieverbruik willen minimaliseren kijken we veel verder dan alleen de pompinstallatie. Natuurlijk zorgen we ervoor dat pompen op hun meest efficiënte werkpunt draaien en buiten we de mogelijkheden van frequentieregelaars zo goed mogelijk uit. Op dat gebied beschikken we al over heel veel ervaring en kennis. De volgende stap is dat we kijken naar de wijde omgeving van de installatie. Bekend is dat elke zuivering het meest efficiënt draait wanneer het aanbod van te zuiveren water gelijkmatig verloopt. Alleen trekt het weer zich daar nu eenmaal niets van aan. Zware buien zijn niet tegen te houden, maar als je beschikt over meer informatie, dan kun je wel iets doen aan de hoogte van de piek die dan optreedt. Door meteorologische gegevens te koppelen aan data van buffertanks en leidingnetwerken ontstaat de mogelijkheid om op een hoger niveau in de automatiseringspiramide die pieken af te vlakken. Belangrijke voorwaarde is wel dat data in standaard formaat worden aangeboden, bijvoorbeeld als Java- en XML-data. De MAS 711 PLC kan in die situaties fungeren als een soort gateway die pompgegevens, maar ook niveau en flow beschikbaar stelt aan software en SCADA-systemen. Het resultaat daarvan is meer intelligentie en een sterkere grip op processen in zuiveringen.”
Eigendom van data
Hoe zit het eigenlijk met de eigendom van de data? Van wie zijn de data die vanuit een waterzuivering verzameld worden? René Prins: “In principe zijn alle data van de eigenaar van de installatie. In het geval van een zuivering is dat al snel een gemeente of waterschap. Wanneer de eigenaar werkt met een eigen IT-systeem hebben wij niet eens toegang tot alle data. Maar het komt ook voor dat wij werken als beheerder van de pompinstallatie. We overleggen dan met de klant welk soort data nuttig is om hun processen te optimaliseren. Wij kunnen gemeentes en waterschappen helpen met optimalisering en samenwerking tussen gemeenten. Die samenwerking is bijvoorbeeld erg nuttig om opslagcapaciteiten van verschillende gemeentes met elkaar te delen. Nu komen we weer terecht bij de zuiveringen. Wij hebben daarvoor een speciale app gemaakt, zodat beheerders van bepaalde zuiveringen heel snel kunnen zien hoe zij een dreigend overschot aan vuilwater kunnen bufferen. De app maakt daarbij gebruik van grote hoeveelheden data, afkomstig van meerdere gemeentes of waterschappen. Verschillende systemen van gemeentes zoals kadastrale kaarten worden nu in een systeem toegankelijk gemaakt en gedeeld door meerdere gemeentes. Die samenwerking tussen verschillende organisaties levert zijn vruchten af in de vorm van een schoner effluent en een efficiënter gebruik van energie. Maar het scheelt ook enorm veel geld doordat verschillende gemeentes nu slimmer gebruik kunnen maken van elkaars capaciteiten. Nu hoeven gemeentes niet meer in hun eentje te investeren in extra opslagcapaciteit terwijl de buurgemeente capaciteit te over heeft.”
Kinderschoenen
Hoe ziet de toekomst er uit? Wat komt er op ons af? Ad Damme: “Ik denk dat de automatiseringstechniek binnen de pompenbranche nog in de kinderschoenen staat. Ongeveer 5 jaar geleden kwam de omwenteling op gang van lokale opslag van data en telemetrie naar machine-to-machine communicatie. Nu leveren we al diverse pompen met ingebouwde webserver. De nieuwe technologie ontwikkelt zich supersnel. En ook al gebruiken we de uitdrukking Industrie 4.0 of Smart Factory nauwelijks, je kan het maar beter serieus nemen. Onze producten en oplossingen zijn daar een deel van. Dat zijn we ons wel degelijk bewust.”