Virtuell driftsättning av styrsystem på reningsverk

Skärpta villkor för dagens avloppsreningsverk kräver allt mer avancerad och robust processtyrning. I detta projekt har därför en digital tvilling studerats som ett möjligt verktyg för att effektivisera och minimera fel vid driftsättning av nya styrsystem.

Henriksdals reningsverk i Stockholm byggs om och nya styrsystem för den nya reningsprocessen utvecklas. En tidskritisk aspekt är att kontrollera att den nya styrningen är korrekt implementerad vilket idag görs genom s.k. factory acceptance och site acceptance tests (förkortas FAT och SAT). Dessa tester är tidskrävande och kan ta månader att genomföra eftersom de i hög grad utförs manuellt genom att exempelvis utvärdera effekten av ett ändrat signalvärde för var och en av de tusentals signaler och hundratals regulatorer som utgör styrsystemet. Trots det omfattande arbetet är det vanligt att fel upptäcks först efter verklig driftsättning.

I detta projekt studerades hur digitala tvillingar kan komplettera de traditionella testerna, förbättra och effektivisera driftsättningen av ny processtyrning och därmed minska risken för fel. En digital tvilling utvecklades som baseras på en matematisk processmodell (MATLAB®/Simulink®) som kommunicerar med styrsystemet (Siemens, SIMATIC PCS 7) med hjälp av en simuleringsmjukvara (Siemens, SIMIT). Applikationen implementerades på en dator inom anläggningsägaren Stockholm Vatten och Avfalls (SVOA) nätverk vilket förenklar användningen av SVOA:s verkliga styrsystemskod.