Inwestycja w nowoczesną technologię to nie tylko krok naprzód, ale często konieczność, by zapewnić ciągłość produkcji i bezpieczeństwo procesów. Doskonałym przykładem takiej transformacji jest modernizacja systemu Automatyki, Kontroli, Pomiarów i Analizy (AKPiA) na Stacji Uzdatniania Wody (SUW) Sekuła I w Siedlcach, zrealizowana przez naszą firmę
Z naszego doświadczenia wynika, że kluczem do niezawodności infrastruktury krytycznej jest nie tylko wymiana wyeksploatowanych urządzeń, ale przede wszystkim integracja nowoczesnych systemów sterowania z zaawansowanymi mechanizmami cyberbezpieczeństwa. Realizacja dla Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w Siedlcach to doskonały przykład, jak połączyć te dwa światy.
Jako PiA-ZAP, firma z wieloletnim doświadczeniem w automatyzacji przemysłu, podjęliśmy się kompleksowej modernizacji systemu AKPiA na Stacji Uzdatniania Wody (SUW) Sekuła I. Poniżej przedstawiamy szczegóły tego wyzwania.
Dlaczego modernizacja była konieczna?
Kluczowym momentem dla każdej infrastruktury przemysłowej jest chwila, gdy koszty utrzymania przestarzałego sprzętu zaczynają przewyższać korzyści z jego eksploatacji. W przypadku SUW Sekuła I sytuacja była jasna. Modernizacja była konieczna z kilku podstawowych powodów:
Starzejąca się infrastruktura: W obiekcie funkcjonowały stare sterowniki PLC, moduły komunikacyjne i panele operatorskie, które:
- zostały wycofane z produkcji,
- nie posiadały wsparcia producenta,
- nie obsługiwały nowych standardów komunikacyjnych,
- stwarzały ryzyko zatrzymania pracy stacji w przypadku awarii.
Dla inwestora oznaczało to realne zagrożenia związane z:
- trudnościami w usuwaniu awarii,
- ryzykiem długotrwałych przestojów technologicznych,
- brakiem możliwości rozbudowy systemu.
Modernizacja była więc naturalnym krokiem, aby przejść na nowoczesne, dostępne i wspierane platformy PLC/HMI, zapewniające wieloletnią bezawaryjną pracę.
- Brak wsparcia: Urządzenia nie posiadały już wsparcia producentów, a dostępność części zamiennych na rynku była znikoma.
- Ryzyko przestojów: Systemy uzdatniania wody muszą działać nieprzerwanie, a każda awaria to ryzyko przerwania dostaw dla mieszkańców. Klientowi zależało na:
-
- zwiększeniu niezawodności sterowania,
- bardziej precyzyjnych pomiarach (wymiana wodomierzy i montaż przepływomierzy elektromagnetycznych),
- zmniejszeniu ryzyka błędów i przestojów,
- pełnej kontroli procesów z poziomu dyspozytorni.
Awaria któregokolwiek z kluczowych elementów groziła długotrwałym przestojem stacji.
Wymogi cyberbezpieczeństwa: Wodociągi są coraz częściej celem cyberataków.
Stare sterowniki i przestarzałe moduły komunikacyjne:
- nie posiadają mechanizmów zabezpieczających,
- nie wspierają segmentacji ani szyfrowania,
- nie pozwalają wdrożyć kontroli dostępu zgodnej z normami.
- Inwestor wymagał, aby cały system po modernizacji spełniał wymagania IEC 62443 oraz dyrektywy NIS2. Tego nie dało się osiągnąć na dotychczasowej platformie sprzętowej. Przestarzała platforma sprzętowa uniemożliwiała wdrożenie nowoczesnych standardów bezpieczeństwa zgodnych z normą IEC 62443 i dyrektywą NIS2.
Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Siedlcach stanęło przed wyzwaniem nie tylko wymiany sprzętu, ale kompleksowego unowocześnienia całego systemu sterowania.
Wskazówka: W przypadku infrastruktury krytycznej, takiej jak wodociągi, nie można czekać na awarię. Prewencyjna modernizacja to jedyny sposób na uniknięcie paraliżu dostaw wody i spełnienie wymogów prawnych dotyczących cyberbezpieczeństwa.
Jakie działania zrealizowaliśmy?
Przystępując do realizacji tego zadania, postawiliśmy na sprawdzone rozwiązania i pełną integrację nowych systemów. Projekt obejmował modernizację wszystkich kluczowych obiektów technologicznych stacji, w tym hali filtrów, pompowni, budynku dmuchaw i chlorowni.
Nasz zespół przeprowadził prace w kilku etapach, dbając o ciągłość działania obiektu. Poniżej przedstawiamy pełny zakres działań.
Zakres prac modernizacyjnych:
I. Budowa światłowodowej infrastruktury komunikacyjnej:
- wykonanie prac ziemnych,
- budowa nowej światłowodowej linii komunikacyjnej łączącej obiekty technologiczne z dyspozytornią SUW Sekuła I,
- standaryzacja komunikacji i zwiększenie przepustowości sieci OT.
II. Studnie głębinowe – 11 obiektów:
Demontaż starych wodomierzy.
Montaż 11 nowych przepływomierzy elektromagnetycznych.
Modernizacja szaf sterowniczych – wymiana (11 sterowników PLC, zabezpieczeń i modułów komunikacyjnych).
Oprogramowanie i konfiguracja sterowników PLC.
III. Filtrownia:
- Modernizacja szafy sterowniczej: nowe PLC, HMI, zasilacze, zabezpieczenia, moduły oraz światłowodowe switche przemysłowe.
- Programowanie i konfiguracja sterownika PLC i panelu HMI.
IV. Pompownia:
- Demontaż 3 starych wodomierzy.
- Montaż 3 przepływomierzy elektromagnetycznych.
- Modernizacja szafy sterowniczej – nowe PLC, HMI, zasilacze, zabezpieczenia, moduły i switche.
- Wykonanie nowych tras kablowych.
- Programowanie i konfiguracja sterownika PLC i panelu HMI.
V. Chlorownia:
- Prefabrykacja i montaż nowej szafy sterowniczej.
- Wykonanie tras kablowych.
- Programowanie sterownika PLC.
VI. Studnia Lewarowa:
- Modernizacja szafy sterowniczej – PLC, HMI, zasilacze, moduły, zabezpieczenia, switche światłowodowe.
- Montaż przepływomierza elektromagnetycznego.
- Wykonanie tras kablowych.
- Programowanie i konfiguracja sterownika PLC i panelu HMI.
VII. Dyspozytornia:
- Modernizacja szafy sterowniczej (PLC, HMI, moduły, zasilacze, switche).
- Nowe trasy kablowe.
- Dostawa i wdrożenie 1 stacji operatorskiej SUW Sekuła I oraz 2 stacji operatorskich SUW Sekuła II.
- Prace programowe i konfiguracyjne sterownika PLC i panela HMI Dyspozytorni.
VIII. System SCADA:
- dostawa i wdrożenie nowego systemu wizualizacji,
- ujednolicenie interfejsów HMI i SCADA,
- integracja komunikacji na poziomie całego SUW,
- wprowadzenie mechanizmów bezpieczeństwa zgodnych z IEC 62443.
Cyberbezpieczeństwo – jak spełniliśmy normy NIS2 i IEC 62443?
Wodociągi są coraz częstszym celem cyberataków. Stare systemy nie posiadały mechanizmów zabezpieczających, co stwarzało realne zagrożenie.
W ramach projektu wdrożyliśmy:
- Mechanizmy bezpieczeństwa zgodne z normą IEC 62443.
- Segmentację sieci i szyfrowanie transmisji danych.
- Kontrolę dostępu zgodną z aktualnymi normami.
Dzięki temu inwestor otrzymał system odporny na współczesne zagrożenia cyfrowe, gotowy do spełnienia wymogów dyrektywy NIS2.
Jakie są efekty wdrożenia?
Zrealizowana przez nas modernizacja przyniosła inwestorowi wymierne korzyści operacyjne i strategiczne.
|
Obszar |
Efekt modernizacji |
|
Niezawodność |
Zwiększenie pewności działania całego procesu uzdatniania wody. |
|
Kontrola |
Pełny nadzór nad obiektami technologicznymi dzięki systemowi SCADA. |
|
Bezpieczeństwo |
Spełnienie wymagań cyberbezpieczeństwa (IEC 62443, NIS2). |
|
Utrzymanie |
Jednolite, łatwe w serwisowaniu środowisko PLC/HMI i dostępność części. |
|
Rozwój |
Gotowość do dalszych integracji i rozbudowy systemu w przyszłości. |
Podsumowanie
Projekt dla PWiK Siedlce to przykład, jak modernizacja klasycznego systemu sterowania może równocześnie spełniać wymagania Przemysłu 4.0, IEC 62443 oraz dyrektywy NIS2, zapewniając stabilną i cyberbezpieczną pracę obiektu krytycznego. Dzięki wymianie sterowników PLC, paneli HMI, szaf sterowniczych, przepływomierzy i wdrożeniu światłowodowej sieci OT, inwestor otrzymał nowoczesny, skalowalny i bezpieczny system zarządzania stacją uzdatniania wody. Inwestycja w nowoczesną infrastrukturę OT to gwarancja stabilnej pracy obiektu krytycznego przez kolejne lata.
Jeśli Twoja firma stoi przed podobnymi wyzwaniami – starzejącą się infrastrukturą, brakiem części zamiennych czy koniecznością dostosowania się do nowych wymogów bezpieczeństwa – zapraszamy do kontaktu. W PiA-ZAP mamy doświadczenie i wiedzę, by przeprowadzić Cię przez ten proces.
FAQ – Najczęściej zadawane pytania o modernizację AKPiA
Kiedy należy zdecydować się na modernizację systemu sterowania?
Decyzję warto podjąć, gdy urządzenia (sterowniki, panele HMI) tracą wsparcie producenta, a dostępność części zamiennych drastycznie spada. Z naszego doświadczenia kluczowym sygnałem jest również niemożność wdrożenia nowoczesnych standardów cyberbezpieczeństwa na starym sprzęcie.
W jaki sposób nowa infrastruktura wspiera zgodność z dyrektywą NIS2?
Nowoczesne sterowniki i systemy SCADA umożliwiają implementację zabezpieczeń zgodnych z normą IEC 62443 (np. szyfrowanie, autoryzacja), których stare układy nie obsługiwały. Jest to fundamentem budowania odporności na incydenty cyfrowe wymaganej przez dyrektywę NIS2.
Czy wymiana szaf sterowniczych wiąże się z długim przestojem obiektu?
Dążymy do minimalizacji przestojów poprzez prefabrykację szaf i testy warsztatowe przed montażem na obiekcie. Prace „na ruchu” planujemy etapami, aby kluczowe procesy technologiczne (jak uzdatnianie wody) były realizowane w sposób ciągły lub z minimalnymi przerwami.
Dlaczego w sieciach OT warto stosować światłowody?
Światłowody zapewniają całkowitą odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, które są częste w środowisku przemysłowym. Gwarantują również szybką i stabilną transmisję danych na większe odległości, co jest niezbędne dla sprawnego działania rozbudowanego systemu SCADA.
