Siemens Slovenija
Avtor: Simon Čretnik, univ.dipl.ing., strokovnjak na področju procesne tehnologije
V letu 2026 smo imeli rekordno število sušnih dni, rekordne temperature (večkrat preseženih 40 stopinj Celzija) in rekordna število dni z izredno visokimi temperaturami – ne le v Sloveniji.
Posledica tega so bili med drugim tudi izredno nizki vodostaji naših rek, potokov in jezer. Slovenci smo sicer zelo ponosni na rekordne dosežke naših športnikov in znanstvenikov, omenjeni vremenski rekordi pa nam žal prav nič ne koristijo.
Lahko smo opazovali kaskadne učinke suše, kjer je poleg neposrednih negativnih posledic v okolju in kmetijstvu prišlo do znatnega zmanjšanja proizvodnje električne energije naših hidroelektrarn (prenizki pretoki rek) in jedrske elektrarne (nezadostne kapacitete hladilnih stolpov).
Podnebni trendi zadnjih desetletij napovedujejo še izrazitejše negativne vremenske ekstreme. Pametni in pravočasni ukrepi na področju upravljanja z vodnimi viri lahko znatno izboljšajo naš položaj v prihodnjih letih.
Tu igrajo pomembno vlogo tudi odpadne vode oziroma njihovo čiščenje. Z višjo stopnjo standardizacije čistilnih naprav in uporabo simulacij, bi bili lahko tudi naši obrati pripravljeni za prihodnost. Za Slovenijo so namreč značilna majhna mesta in razpršena podeželska gradnja. Posledično so tudi čistilne naprave (v nadaljevanju tudi ČN) relativno majhne. Po podatkih registra okoljevarstvenih dovoljenj za komunalne čistilne naprave, je največja Centralna čistilna naprava (CČN) Ljubljana z zmogljivostjo 555.000 PE, sledijo CČN Maribor s 190.000 PE, CČN Domžale in Kamnik s 149.000 PE ter ostala večja mesta kot so Celje, Koper, Kranj, Velenje, Novo Mesto, katerih čistilne naprave imajo zmogljivosti med 50.000 PE in 100.000 PE. Omeniti velja še večje industrijske čistilne naprave kot npr. Vipap v Krškem s 180.000 PE in Paloma s 60.000 PE.
Vseh ostalih, približno 300 čistilnih naprav, je v povprečju nekaj manjših od 5.000 PE.
Ker so uporabljene tehnologije pri čistilnih napravah različne – bodisi zaradi velikostnih razlik, bodisi zaradi leta izgradnje in nenazadnje tudi posodobitev tehnološke opreme, so tudi rezultati čiščenja različni. Nekatere ČN so v dobrem stanju, druge pa komaj dosegajo minimalne dovoljene standarde. Kako torej učinkovito zbirati parametre delovanja različno velikih ČN, kako optimirati procese čiščenja in predvsem, kako dobro delovanje določenih ČN prenesti tudi na ostale ČN?
Vse omenjeno bi se lahko doseglo s kar se da visoko stopnjo standardizacije in z uporabo simulacij na procesnih in tehnoloških ravneh. Eden najprimernejših sistemov za dosego omenjenih ciljev je PCS neo.
SIMATIC PCS neo in SIMIT kot digitalna hrbtenica
Da bi premostili vrzel med obratom s 555.000 PE v Ljubljani in obratom s 5.000 PE v podeželski občini, potrebujemo sistem, ki je tako prilagodljiv kot zmogljiv. SIMATIC PCS neo, Siemensov na spletnih orodjih (web based) osnovani sistem za nadzor procesov, v kombinaciji s simulacijsko platformo SIMIT, zagotavlja potrebno ogrodje za to preobrazbo. Kljub uporabi spletnih orodij, povezava v splet pri PCS neo sistemu ni nujna (je pa seveda opcijska).
- Demokratizacija strokovnosti preko inženiringa na osnovi spletnih tehnologij (Web-Based Engineering)
Glavni izziv za majhne slovenske čistilne naprave je pomanjkanje specializiranega osebja na lokaciji. PCS neo spreminja to dinamiko s svojo arhitekturo brez odjemalcev (zero-client architecture).
Prednost: Operaterji in strokovnjaki lahko varno od koderkoli dostopajo do sistema s pomočjo standardnega spletnega brskalnika.
Primer: Procesni inženir v regionalnem centru lahko v realnem času spremlja in prilagaja aeracijske cikle v večjem številu majhnih obratov po državi.
Model »Oddaljenega strokovnjaka kot storitve« zagotavlja, da imajo tudi najmanjši obrati koristi od visoke optimizacije brez potrebe po stalnem strokovnjaku na lokaciji.
- Standardizacija skozi objektno usmerjeno oblikovanje (object oriented design)
Z več kot 300 čistilnimi napravami, ki uporabljajo različne tehnologije, je primerjava podatkov lahko prava nočna mora. PCS neo uporablja dosleden, objektno usmerjen podatkovni model.
Prednost: Z uporabo standardiziranih funkcijskih blokov (na podlagi mednarodnih standardov, kot je MTP – Module Type Package) sistem obravnava različne strojne komponente kot enotne objekte.
Primer: Ne glede na to, ali obrat uporablja deset let staro črpalko ali povsem nov visokoučinkovit ventilator, PCS neo vizualizira podatke o zmogljivosti v enakem formatu. To občinskim grozdom omogoča primerjavo meritev energije na kubični meter obdelanih voda na različnih lokacijah in takojšnje prepoznavanje slabše delujočih sredstev.
Učinkovitost skozi standardizacijo: SIMATIC PCS neo Water Template Library
Ključni dejavnik za »Slovensko učno vodno omrežje« je uporaba standardiziranih inženirskih predlog (standardized engineering templates – SET). Za industrijo vode in odpadnih voda Siemens zagotavlja namensko, vnaprej konfigurirano knjižnico za SIMATIC PCS neo (SIOS vnosna številka: 109974654), ki služi kot vzorec odličnosti v obratih vseh velikosti.
3a. Tehnično jedro vodnih predlog
Komponente po meri: Knjižnica vsebuje specifične funkcijske bloke in sprednje plošče (faceplates), zasnovane za tipične elemente vodne industrije – kot so črpalke, ventili in aerizacijski sistemi – ki vključujejo tako krmilno logiko kot vizualizacijo HMI.
Predkonfigurirane krmilne zanke: Vključuje preverjene strategije odprte in zaprte zanke (npr. za nadzor raztopljenega kisika ali kemično doziranje), ki so optimizirane za specifično dinamiko obdelave vode.
Integrirana varnost (integrated safety) in medsebojne blokade (interlocks): V predloge je vgrajena visokonivojska logika za zaščito opreme in procesne blokade, kar zagotavlja, da se standardizirani varnostni protokoli uporabljajo enotno, ne glede na to, ali gre za veliko mesto ali majhno občino.
3b. Inovacije brez tveganja s SIMIT digitalnimi dvojčki
Optimizacija biološkega procesa odpadnih voda je tvegana. Napačna poteza lahko bakterije, ki so ključni del procesa čiščenja, uniči, kar vodi do več tednov slabe kakovosti vode. SIMIT nam omogoča ustvarjanje zelo vernega (high fidelity) digitalnega dvojčka obrata.
Prednost: Operaterji lahko preizkušajo nove strategije nadzora – kot so aeracija, odvisna od obremenitve, ali kemično doziranje – v virtualnem okolju, ki odraža fiziko prave ČN.
Primer: Pred uvedbo novega algoritma za varčevanje z energijo na obratu Celje lahko ekipa simulira dogodek »1 v 50 letih« v SIMIT, da zagotovi stabilnost sistema. Ko je koda virtualno dokazana, se s 100-odstotno zanesljivostjo prenese na pravi krmilnik.
- Razširljivost: od 5.000 do 500.000 PE
Razširljiva arhitektura PCS neo pomeni, da majhna občina ne potrebuje nakupa sistema »velikega mesta«, da bi dosegla rezultate »velikega mesta«.
Prednost: Sistem raste skupaj s čistilno napravo. Majhna ČN lahko začne z osnovnim spremljanjem in nadzorom, kasneje pa integrira orodja, ki jih poganja umetna inteligenca, kot je SIWA Treatment Optimizer, za nadaljnje zmanjšanje porabe energije do 25 %.
Z uporabo teh standardiziranih inženirskih predlog rešujemo problem fragmentacije, ki je inherenten več kot tristotim slovenskim čistilnim napravam.
Zmanjšan inženirski napor: Namesto da bi za vsako novo ali nadgrajeno ČN gradili kontrolno logiko iz nič, lahko inženirji uvedejo preverjene, »pripravljene za uporabo« predloge. To bistveno znižuje oviro za majhne občine pri modernizaciji njihove infrastrukture.
Enotnost podatkov: Ker vsaka ČN uporablja isto osnovno strukturo predloge, so podatki, ki jih generirajo, nativno primerljivi. To je »Rosettski kamen«, ki Ljubljani omogoča deljenje procesnih vpogledov z manjšimi mesti, kot sta Novo Mesto ali Velenje.
Pripravljenost na prihodnost: Ko se platforma PCS neo razvija, Siemens vzdržuje in posodablja te predloge, kar zagotavlja, da tudi majhna podeželska ČN ostane na vrhu avtomatizacijske tehnologije brez stalnih lokalnih vlaganj v razvoj programske opreme.
Suša leta 2026 nas je še enkrat več opozorila, da je voda naš najdragocenejši vir. S sprejetjem enotnega digitalnega pristopa s PCS neo in SIMIT-om lahko Slovenija svojo infrastrukturo z razpršenimi čistilnimi napravami spremeni v enotno učno mrežo.
Ne obravnavajmo več vode samo izolirano, nacionalni vir upravljajmo z natančnostjo, inteligenco in predvidevanjem, ki jih zahteva 21. stoletje.
V postopku priprave je naša samozadostna mobilna mikro čistilna naprava, katere jedro sta poleg fizičnih procesov Simatic PCS neo in Simit simulacijsko okolje. Če bi vas ta tehnologija podrobneje zanimala, bomo veseli vašega kontakta.
Siemens d.o.o.
Letališka cesta 29c
1000 Ljubljana
https://www.siemens.si
