Cases: Saneamento

Soluções inteligentes para tratamento de águas residuais – Upflow leva a tecnologia do solo à nuvem com a Unitronics

Quando o impacto ambiental encontra a tecnologia de ponta, a inovação flui naturalmente. A parceria da Upflow com a RDT demonstra como a plataforma de automação certa pode transformar desafios complexos de tratamento de águas residuais em operações simplificadas e inteligentes, que protegem tanto os lucros quanto o planeta.

Resumo

Tecnologias físicas, biológicas e químicas para tratamento de águas residuais: a Upflow precisava de uma solução completa de PLC para nuvem para seu conjunto exclusivo e abrangente de sistemas de tratamento de águas residuais, que atendem a uma ampla gama de necessidades industriais e agrícolas. A Upflow fez uma parceria com a RDT, uma distribuidora local da Unitronics, e criou uma solução completa de controle, movimento e IIoT em nuvem que fornece acesso em diferentes níveis para seus clientes.

Sobre a empresa

A Upflow é uma empresa com uma missão: desenvolver, projetar e produzir estações de tratamento de efluentes que possam prevenir riscos ambientais. Fundada em 2018 pelos engenheiros ambientais Udi Buju e Rotem Potok, a empresa se especializa no tratamento de efluentes agrícolas, particularmente para fazendas leiteiras, onde grandes volumes de dejetos bovinos e efluentes geram impactos ambientais significativos por meio da poluição da água, degradação do solo e emissões de gases de efeito estufa. A equipe da Upflow se dedica a permitir que seus clientes atendam aos rigorosos padrões legais, de saúde e ambientais por meio de seus sistemas de Tecnologia de Filtração Upflow. A empresa oferece suporte completo desde a concepção inicial até a conclusão do projeto, implementando soluções inovadoras que abordam os desafios específicos da gestão de efluentes agrícolas.

Triplo Desafio: Controle Físico, Biológico e Digital, da Terra à Nuvem

O conjunto exclusivo e abrangente de sistemas de tratamento de águas residuais da Upflow exige uma coordenação perfeita entre três abordagens de tratamento distintas: tecnologias físicas, biológicas e químicas. Seu pacote de tecnologias Upflow Technology (UFT) compreende:

  • UFT Agro: Um biorreator de dois estágios baseado em meio suspenso e aeração eficiente para remoção de carga orgânica e nutrientes sem o uso de produtos químicos. Este processo exige monitoramento constante dos níveis de oxigênio dissolvido, equilíbrio de pH e atividade microbiana — variáveis ​​que podem sofrer alterações drásticas dependendo das características dos resíduos recebidos e das condições ambientais.

  • UFT Solid: Um sistema de sedimentação modular e preciso que cresce com as fazendas leiteiras, reduzindo significativamente os sólidos sem aditivos químicos. À medida que os rebanhos crescem e o volume de resíduos aumenta, este sistema deve ajustar automaticamente as taxas de separação, os parâmetros de sedimentação e a capacidade de processamento de sólidos, mantendo padrões de desempenho consistentes.

  • Peneira UFT: Um sistema de peneiramento vibratório para remoção de sólidos grosseiros na primeira etapa, proporcionando redução imediata da carga orgânica e de sólidos. Isso requer controle sofisticado do motor, otimização da frequência e ajustes em tempo real com base na composição e na vazão dos resíduos recebidos.

Além dos requisitos de hardware de seus sistemas — PLCs, IHMs, VFDs e E/S remotas — a Upflow precisava de uma solução em nuvem que permitisse fornecer níveis escalonados de monitoramento e acesso remoto seguro para seus clientes.

Da complexidade à clareza: a solução de fonte única

Ao firmar parceria com a RDT, distribuidora local da Unitronics, a Upflow não estava apenas escolhendo um fornecedor de tecnologia, mas sim um ecossistema completo que eliminaria as dores de cabeça de integração inerentes a projetos de automação com múltiplos fornecedores. A plataforma Unitronics oferecia uma solução completa de hardware, software e nuvem de ponta a ponta, permitindo que os engenheiros se concentrassem na otimização de processos e evitassem a resolução de problemas de compatibilidade.

O hardware — fora de controle

Ao utilizar os componentes de hardware da Unitronics listados abaixo, o Upflow se beneficia de uma integração instantânea e automática.

  • Os PLCs UniStream Cloud-inside são o coração dos sistemas da Upflow, gerenciando todos os aspectos do controle: motores, tanques, bombas, medidores de vazão, sopradores, torneiras e muito mais, além de proporcionar integração transparente com a plataforma UniCloud IIoT da Unitronics.
    O PLC coleta dados da aplicação e pode exibi-los por meio de Tendências na IHM e em páginas da web, podendo também transmiti-los automaticamente via MQTT para o UniCloud para armazenamento, análise e exibição.
  • Os inversores de frequência Unitronics implementam um controle preciso do motor para bombas, sopradores e sistemas de mistura, permitindo uma operação com eficiência energética e otimização automática.
  • E/S de longo alcance : quando necessário, o Upflow utiliza as E/S Ethernet remotas da Unitronics; futuras instalações de clientes poderão contar com a ampla gama de controladores e hubs IO-Link da Unitronics.

O software que simplifica

Toda a configuração de hardware, comissionamento, comunicações, tarefas de controle de PLC, todos os aspectos do design de IHM/página web e movimento foram realizados no software livre UniLogic.

  • Controle PLC : a equipe programa todas as tarefas de controle em Ladder, C ou Texto Estruturado.
  • Aplicativo HMI e página web : elementos gráficos e widgets com recurso de arrastar e soltar facilitam o design da interface, permitindo a exibição de tendências de dados do aplicativo em tempo real e o acesso apenas a funcionários autorizados.
  • Movimento : O código de movimento pronto para uso e o aplicativo HMI da UniLogic permitiram que a Upflow configurasse os VFDs e executasse o ajuste automático simplesmente tocando nas telas pré-configuradas — e possibilitaram a execução imediata de movimentos do VFD, como o Jog.

Principais funcionalidades do aplicativo

Administração e manutenção em níveis

A parceria entre a Upflow e a RDT vai muito além do fornecimento de equipamentos — ela representa uma abordagem colaborativa para o projeto de sistemas, conformidade regulatória e manutenção e otimização contínuas. Juntas, elas analisam os requisitos específicos de cada cliente, projetam soluções personalizadas e garantem que todos os sistemas atendam aos padrões regulatórios antes da instalação.

A administração pós-instalação aproveita os recursos dos servidores web UniCloud e UniStream para fornecer níveis de acesso adequados a diferentes funções de usuário. Os supervisores municipais podem monitorar os parâmetros de conformidade, os gerentes de instalações podem acompanhar a eficiência operacional e os operadores podem controlar os processos diários — tudo por meio de interfaces projetadas para suas necessidades e responsabilidades específicas.

Sistemas de notificação inteligentes distribuem automaticamente alarmes e alertas para o pessoal apropriado via e-mail ou SMS, garantindo que problemas críticos recebam atenção imediata, independentemente da hora ou do local.

UniCloud: IIoT sem código

O UniCloud, plataforma IIoT sem código da Unitronics, permite que o Upflow e o RDT criem painéis personalizados por meio de widgets de arrastar e soltar, painéis esses que são personalizados para o cliente e suas funções de usuário. O UniCloud também fornece o monitoramento contínuo necessário para a conformidade regulatória, bem como o gerenciamento automático de dados, incluindo:

  • Registro de dados abrangente para conformidade regulatória
  • Geração automatizada de relatórios para monitoramento ambiental.
  • Análise de desempenho para otimização de sistemas
  • Programação preditiva de manutenção baseada em dados operacionais

A UniCloud também oferece conexões VPN seguras para solução de problemas e atualizações do sistema.

Escalabilidade e preparação para o futuro

A arquitetura modular da solução da Upflow baseada em Unitronics proporciona escalabilidade perfeita para acompanhar o crescimento dos negócios. O sistema suporta até 2.048 pontos de E/S, enquanto o compromisso da Unitronics com o desenvolvimento garante a compatibilidade com os padrões de comunicação industrial emergentes. A criação ilimitada de painéis de controle na nuvem e os recursos de gerenciamento de usuários oferecem flexibilidade operacional que se adapta às necessidades de negócios em constante mudança.

A Vantagem do Ecossistema Unificado

A solução da Unitronics é integrada porque todos os componentes — PLCs, IHMs, servoacionamentos CA, VFDs, o software que os suporta e a plataforma IIoT sem código UniCloud — são desenvolvidos como um sistema completo.

Isso elimina os problemas de compatibilidade que afetam sistemas com múltiplos fornecedores, enquanto o suporte de fonte única oferece assistência técnica unificada para todos os componentes do sistema.

A menor complexidade se traduz em procedimentos simplificados de instalação, comissionamento e manutenção — e o software gratuito UniLogic elimina as taxas de licenciamento contínuas.

Conclusão: Vantagem Estratégica

A colaboração entre a Upflow e a RDT demonstra o poder das soluções de automação integradas para enfrentar desafios ambientais complexos. Ao aproveitar a plataforma abrangente PLC-to-Cloud da Unitronics, a parceria criou um sistema escalável, eficiente e preparado para o futuro, que transforma as operações de tratamento de águas residuais, passando da manutenção reativa para a otimização proativa.

“Quando começamos a Upflow, sabíamos que os métodos tradicionais de tratamento de águas residuais não eram sustentáveis ​​para o futuro da pecuária leiteira”, disse Udi Buju, CEO e cofundador da Upflow. “Com a Unitronics, podemos contribuir para objetivos de sustentabilidade mais amplos, reduzindo a poluição da água, minimizando a degradação do solo e diminuindo as emissões de gases de efeito estufa.”