Pumpwerk Säge Altendorf ab 2020
Standort Aussenwerk
Standort Pumpwerk
PW-Säge Altendorf
am 03.07.2011
Aussenansicht Pumpwerk
PW-Säge Altendorf
am 04.03.2020
Standort und Geschichte
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Das Pumpwerk Säge befindet sich im Quartier Säge 5 nahe der Boots Werft Hensa in Altendorf
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Besitzerin des Aussenbauwerkes ist die Gemeinde Altendorf
Erstausrüstung, Freitag, 13. Juli 1983 bis Mittwoch 08. März 1989
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Das Pumpwerk wird mit 4 mechanischen Niveau Schwimmerschalter betrieben
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Alarmmeldung ist ein «oranges» Drehlicht, das Aussen an der Betonkabine «montiert» ist.
Teil Sanierung, Mittwoch 8. März 1989
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Ausbau auf dem Stand der Technik: Die Steuerung wird verbessert, durch eine elektroechanische Relaissteuerung. Realisiert mit Programmschrittketten die durch Verknüpfungen von Relais, Zeitrelais und Hilfskontakte der Leistungsschützen. Aus der Funktionsbeschreibung, entstehen: Programmschrittketten. Diese Verknüpfungen laufen Schritt für Schritt ab. Daher die Bezeichnung: Ablaufsteuerung.
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Modernisierung der Messtechnik:
3 Niveau Schwimmerschalter werden ersetzt durch:
1 Hydrostatische Drucksonde mit Auswertungselektronik. -
Alarmierung zur ARA Untermarch
1 Funkanlage: wird für die Übermittlung eingebaut.
Die Meldung «Sammelalarm» kann zur ARA Zentrale gesendet werden.
Total Sanierung: Mittwoch, 5. April 2017
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Betonsanierung und Beschichtung des Pumschachtes.
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Rohrinstallationen und Tauchpumpen werden erneuert.
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ATEX-Zonen Einteilung wird erstellt:
Die Pumpen und Installationen im Pumpenschacht erfüllen «ATEX Zone 2» -
PLS Einbindung ARA Untermarch
Das Aussenwerk wird ins Prozessleitsystem der ARA Untermarch eingebunden. Die Entleerungspumpen werden «autonom» mit der Vorort SPS betrieben. Dadurch Visualisierung und Bewirtschaftung durch PLS der ARA Untermarch. -
Für die Vorort Bedienung Sicherheits- und Steuerschalter. Touch Panel für Visualisierung + Programm Anpassungen Vorort.
Technische Daten: Entleerung Pumpe "Nord"
Bezeichnung: Entleerungspumpe 1 "Nord"
[ME 8U 0001]
Fabrikat: Häny: 79.21907 06/2003
1852-KK-00 + 03.13556/001 Kabel: 8m 7x2.5 mm2
Schutzart: Kein Atex Schutz
F / IP68
Spannung: 3 x 400VAC 50Hz
Leistung: 5.50 kW
Strom: 13.20 A
Drehzahl: 1'450 min-1
Leistungsfaktor: cosPhi 0.79
Fördermenge: 10 - 12 l/s
Förder Höhe: 13.60 - 12.9 m
Laufrad Art: Freistrom Laufrad
Laufrad Typ / Mass: S 180
Technische Daten: Entleerung Pumpe "Süd"
Bezeichnung: Entleerungspumpe 2 "Süd"
[ME 8U 0002]
Fabrikat: Häny: 79.21907 06/2003
1852-KK-00 + 03.13556/002 Kabel: 8m 7x2.5 mm2
Schutzart: Kein Atex Schutz
F / IP68
Spannung: 3 x 400VAC 50Hz
Leistung: 5.50 kW
Strom: 13.20 A
Drehzahl: 1'450 min-1
Leistungsfaktor: cosPhi 0.79
Fördermenge: 10 - 12 l/s
Förder Höhe: 13.60 - 12.9 m
Laufrad Art: Freistrom Laufrad
Laufrad Typ / Mass: S 180
Aufbau Pumpwerk Säge Altendorf
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Das Pumpwerk Säge ist in zwei Ebenen unterteilt.
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Das Pumpwerk ist «autonom», mit der SPS Vorort, in Betrieb.
Die Anbindung Prozessleitsystem ARA Untermarch ist, mit «GPRS» (General Packet Radio Service), realisiert.
Total Sanierung: PW Säge 2020
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In der vertikalen Steigzone der Druckleitung sind Apparaturen angeordnet. 2 Handschieber, für Revisions Arbeiten eingebaut. Auch im Vertikalen Teil sind die 2 Rückhalte Klappen angeordnet. Die Rückhalte Klappen verhindern den Rückfluss, des gepumpten Rohabwasser aus der Druckleitung, in den Pumpenschacht.
Der Pumpenschacht
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Befindet sich unter dem Boden und besteht aus einem vorgefertigen konischen Rohr Schacht. Der Zugang für das Betriebspersonal führt über den 80cm grossen Service Deckel. Dieser ist mit 2 Scharnieren und 2 Gasdruck Federn für den erleichtert Zugang ausgerüstet. Diese Massnahmen ermöglichen dem Betriebspersonal einen sicheren Zugang.
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Die zwei 2 Tauchpumpen sind noch nicht «ATEX Zone 2 geschützt» installiert.
Definition der ATEX-Zonen
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Die Steuerkabine aus Beton, über dem Boden, ist in die ATEX «freie» Zone eingeteilt. Dieser Anlagen Teil ist gegen den Pumpenschacht gasdicht getrennt.
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Die Vorort SPS mit Bedienpanel, Messtechnik und die Alarmierung bleibt auch während einem Netzausfall, für zirka 1 - 2 Stunden Batterie gestützt aktiv. Die Alarm Meldung: Netz Ausfall, sowie weitere Messwerte werden in dieser Zeit weiter zur ARA Untermarch übertragen.
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Bei einem «Stromausfall» schalten die Leistungsanlagenteile z. B. die Pumpen aus. Die eingebaute «USV» (Unterbruchfreie Spannungs Versorgung) 24VDC, wird für die Alarmierung, die SPS und die dezentrale Peripherie sowie die Steuerspannung verwendet. Dadurch wird, während des Stromnetzausfall, sicher alarmiert.
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Nach Wiederkehr der Energie Versorgung erfolgt, immer eine gestaffelte, automatische Einschaltung der Anlagenteile.
Prinzipieller Aufbau des Pumpen Schachtes unter dem Boden
Aussenansicht Steuerkabine PW-Säge Altendorf
Die neue Betonkabine
am 04.03.2020
R+I Prozess Leitsystem Bild Übersicht Programmablauf
alles auf einen Blick Pumpenbetrieb
am 04.03.2020
Die Steuerkabine über dem Terrain
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Die Steuerkabine ist über dem Boden angeordnet und besteht aus Aluminium. In dieser Kabine befinden sich die Bedienelemente und die «autonom betriebene» SPS Steuerung. Die Installationen in der Steuerkabine sind in die ATEX freie Zone eingeteilt. Der Betriebs Ablauf kann seit Mittwoch, 5. April 2017 Vorort auf dem Touchpaneal beobachtet oder geändert werden. Weiterhin sind Steuerschalter für die Hand Steuerung Vorort vorhanden.
Das Prozessbild in der ARA Untermarch
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Die SPS ist mit dem GSM-Router, mit dem Prozessleitsystem der ARA Untermarch verbunden. Neu ist die Anbindung in das Prozessleitsystem der ARA Untermarch. Alle wichtigen Daten werden dort vom Betriebsdaten Programm erfasst und können ausgewertet werden. Ebenfalls möglich ist den Betrieb in Echtzeit zu beobachten oder bedienen zu können.
Funktion und Beschreibung der Steuerung
Allgemeines
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Beide Tauchpumpen sind an einem Frequenzumrichter angeschlossen und dadurch ist die Leistung regelbar. Frequenzumrichter dienen der elektronischen Regelung der Drehzahl von Motoren. Frequenzumrichter starten und stoppen Pumpen sanft und stufenlos.
Frequenzumrichter Betrieb
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Damit kann Energie eingespart und der Material Verschleiss kann ebenfalls erheblich verringert werden. Anders als beim direkt am Netz betriebenen Pumpen tritt beim Frequenzumrichter kein Momentan- oder Laststoss auf. So kann der gesamte Antriebs Strang mit Motor, Pumpe und dem Rohrleitungs System inklusive der Dichtungen geschont werden. Auf diese Weise reduziert die Drehzahl Regelung den Verschleiss deutlich. Das Resultat dieser Massnahmen, die Lebensdauer der Anlage verlängert sich. Die Reparatur- und Wartungs Kosten sinken dank geringerem Material Verschleiss.
Bild PLS Programm Box Zeiten
Einstellungen Programm / Alarm
am 05.07.2020
Einstellungen Schaltpunkte Pumpen Zyklus Nachlauf
jedes 8 mal / Sollwerte FU Parameter Pumpen
am 05.07.2020
Steuerungs Konzept
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Das Pumpwerk wird autonom mit der SPS Vorort betrieben. Die Anbindung an das Prozessleitsystem zur ARA Untermarch ist mittels GPRS «General Packet Radio Service» realisiert.
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Alle Betriebszustände werden rund um die Uhr registriert und in der ARA Untermarch vom PLS in Diagramme aufgezeichnet und archiviert. Es bietet uns die Möglichkeit der Fernwartung oder natürlich die «Live Beobachtung» der Betriebszustände. Weiter ist es möglich Parameter der Steuerung online zu verändern.
Automatik Betrieb: «Trockenwetterbetrieb»
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Die Steuerung ist wie folgt aufgebaut: beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird eine Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt erste Pumpe sinkt wird sie ausgeschaltet.
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Beim nächsten Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird automatisch die andere Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Damit ist gewährleistet dass beide Pumpen in etwa die gleiche Anzahl Betriebstunden aufweisen. Beide Pumpen werden mit je einem Frequenz- Umrichter stufenlos betrieben.
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Bei Trockenwetterbetrieb ist immer nur eine der beiden Pumpen in Betrieb. Für die Alarmmeldung «hoher Wasserstand» ist eine konduktive Stabsonde installiert.
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Für die Reinigung des Pumpenschachtes ist eine Steuerfunktion eingebaut. Nach jeder 5. Einschaltung werden beide Pumpen gleichzeitig in Betrieb gesetzt. Sobald der «AUS» Schaltpunkt unter- schritten wird beginnt die «Nachlaufzeit» 2 Minuten abzulaufen. Die Nachlaufzeit ist so bemessen dass beide Pumpen eine definierte Zeit schlürfen und somit zur Reinigung des Pumpenschachtes beitragen.
Notstrom Betrieb:
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Die Vorort SPS mit Bedienpaneal, Messtechnik und die Alarmierung bleibt auch während einem Netzausfall, für zirka 1 - 2 Stunden Batterie gestützt aktiv. Die Alarmmeldung Netzausfall, sowie weitere Messwerte werden in dieser Zeit weiter zur ARA Untermarch übertragen.
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Bei einem Stromausfall schalten die Leistungs Anlageteile des Pumpwerkes aus. Die eingebaute USV (Unterbruchfreie Spannungs Versorgung) 24VDC wird für die Alarmierung der SPS, die dezentralen Peripherien sowie die Steuerspannung verwendet. Dadurch wird während des Stromnetzausfall sicher alarmiert. Nach der Wiedereinschaltung der Energie- Versorgung erfolgt, immer eine gestaffelte, automatische Einschaltung der Anlagenteile.
Automatik Betrieb: «Regenwetterbetrieb»
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Die Steuerung ist wie folgt aufgebaut: beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird eine Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Bei Regenwetter gelangt sehr viel Regenwasser in die Mischkanalisation und aus diesem Grund steigt das Niveau im Pumpenschacht. Obwohl die erste Pumpe bereits in Betrieb ist. Beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes zweite Pumpe wird auch die zweite Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt zweite Pumpe sinkt wird diese Pumpe ausgeschaltet. Bei der Regenwetter Situation steigt das Niveau wieder an und bewirkt dass die Pumpe die als erste in Betrieb ist bis zum Ende des Regenereignisses im Dauerbetrieb bleibt.
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Nach dem Regenereignis geht der Betrieb früher oder später wieder in den Trockenwetterbetrieb zurück das Niveau im Pumpenschacht sinkt wieder nach dem die 2. Pumpe ausschaltet. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt erste Pumpe sinkt sind wieder beide Pumpen ausgeschaltet. Ab diesem Zeitpunkt gilt wieder die Situation: Automatik Betrieb «Trockenwetterbetrieb». Für die Alarm Meldung «hoher Wasserstand» ist eine Konduktive Stabsonde installiert.
1. Funktionsablauf: Trockenwetter Betrieb: 1. Pumpe
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Übersteigt das Niveau im Pumpenschacht den Parameter «EIN» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 1 Nord in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe 1 Nord sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Unterschreitet das Niveau den Parameter «AUS» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 1 Nord ausgeschaltet. Jetzt wechselt die Priorität durch den Schrittschalter zur Pumpe 2 Süd.
2. Funktionsablauf: Trockenwetter Betrieb: 1. Pumpe
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Übersteigt das Niveau im Pumpenschacht den Parameter «EIN» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 2 Süd in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe 2 Süd sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Unterschreitet das Niveau den Parameter «AUS» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 2 Süd ausgeschaltet. Jetzt wechselt die Priorität durch den Schrittschalter zur Pumpe 1 Nord.
Funktion: Schacht entleeren
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Damit im Pumpenschacht keine Ablagerungen entstehen, ist die Funktion «Schacht entleeren» programmiert.
Das heisst die Entleerungspumpen erhalten nach erreichen des «Vorgabe Sollwertes» und erreichen des «AUS» Schaltpunkt eine einstellbare Nachlaufzeit. -
Der Parameter «Vorgabe Sollwert» «Schacht entleeren» wird mit einer ungeraden Zahl eingegeben.
Die ungerade Zahl bewirkt: Dass bei zwei vorhandenen Pumpen die Funktion «Schacht entleeren» abwechselnd die Pumpe Nord und das nächstemal Pumpe Süd angefordert wird.
Der Parameter «Nachlaufzeit» wird in Sekunden eingegeben.
Überwachung: Niveau sinkt nicht
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Die Überwachung stellt sicher dass bei Betrieb einer Pumpe oder beider Pumpen das Niveau während dem «Sollzeit Sollwert» um den «Niveauwert Sollwert» sinkt. Sollte dies nicht der Fall sein wird die Pumpe gestoppt und danach für eine kurze Zeit Rückwärts betrieben. Durch diesen kurzen Rückwärtsbetrieb befreit sich die Pumpe von einer allfälligen Verstopfung. Jetzt wird wieder zum Normal Betrieb zurückgekehrt und weiter abgepumpt.
Überwachung: maximale Stillstandszeit
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Die Überwachung misst die Stillstandzeit und vergleicht mit dem Sollwert maximale «Stillstandzeit». Wenn keine der beiden Entleerungspumpen in Betrieb ist beginnt der Sollwert «Stillstandzeit» abzulaufen. Wenn eine Pumpe in Betrieb geht bevor der Sollwert «Stillstandzeit» abgelaufen ist wird er zurückgesetzt. Wenn die Stillstandzeit länger dauert als der Sollwert «Stillstandzeit», wird keine Alarmmeldung sondern eine Hinweismeldung abgesetzt.
Handbetrieb: «Wartungsbetrieb»
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Für die Wartung sind zwei Möglichkeiten vorgesehen, die Pumpen im Handbetrieb oder Rückwärts zu betreiben. Der Rückwärts Betrieb kann sinnvoll sein wenn eine Pumpe durch eine Verstopfung schlecht schöpft.
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