宇泰工業交換機在城市污水處理控制系統應用案例

>>系統簡介

       城市污水處理工程是將生活污水、工業廢水的集中收集、輸送、處理、排出（處理合格的廢水）的污水處理系統，包括城市污水集中排放管網（由各縣市負責實施）、輸送管線、沿途提升污水泵站、污水處理廠、排出口、系統監控及控制中心等。兼顧分散工業點源（工業企業的工業廢水）和城鄉的生活污水。

>>方案概述
       該系統主要采用百兆網管型環網交換機，主控中心和現場控制層組成環網，由于污水處理廠廠區與泵站距離比較遠，工業以太網交換機UT-65008-6T2SC網管型工業以太網交換機2個百兆單模光纖接口連接可滿足20公里內的網絡通訊傳輸的需求。實現了污水處理過程的實時監測與自動化控制。

>>方案特點
整個網絡方案具有如下特點：
●帶寬大，傳輸速度快。整體方案采用全雙工100Mbps光纖以太環網，網絡實際帶寬達到200Mbps；單向傳送一個1518字節大小的幀只需要120μs。
●現場設備具備-40～85℃寬溫環境工作能力，可以適應各種惡劣環境；
●工業環網設計，環網自愈時間≤20ms，當發生通信故障時，數據會沿冗余鏈路進行傳輸，提高了網絡的冗余性和可靠性；
●該方案所涉及的設備均采用冗余雙電源輸入設計，當一路電源因為人為或自然因素導致斷電，另一路電源繼續正常工作，不影響通信系統傳輸數據；
● 網絡可擴展性。與現場總線相比，以太網具有向下兼容性。對于雙絞線或光纖介質，如果將傳輸速度從10Mbps提升到100Mbps，在大多數場合不需要改變現有的布線，只需更新網絡設備即可。同樣，如果將本系統主干網從100Mbps以太網提升到千兆以太網，只需升級網絡傳輸設備，而無需重新鋪設光纜。

>>主要設備

應用端	產品型號	產品參數	數量
站控端	UT-65008-6T2SC	配有2個百兆光纖端口，6個百兆以太網端口	12
主控端	UT-66026 -24T2SC	配有2個百兆光纖端口，24個百兆以太網端口	2

>>成功案例

       宇泰工業以太網交換機在浙江某城市污水處理系統應用，該城市污水處理系統因其分布地域較廣，設兩個監控中心，一個是位于城市的主監控中心，一個是位于某X的污水處理廠中央控制室；沿線經過1#、2#、3#、4#、……10#、11#等共十一個泵站，最遠的兩個站之間的距離超過60公里，為了使節點間距離保持均衡，在光纜鋪設過程中，采用跳躍式的布線方式，從而使相鄰節點間距離不大于20公里。

>>通信平臺

宇泰交換機在某城市污水處理系統通信網絡結構圖

       整個網絡方案如圖如示，主監控中心、沿線各泵站和污水處理廠采用宇泰公司的 UT-65008導軌式工業以太網交換機構成100M bps以太網光纖環（大環），污水處理廠內部的中央控制室和第一、第二分控站也采用同樣的交換機構成工業以太網光纖環（小環）。大環與小環之間用兩條屏蔽雙絞線形成冗余連接。所以，整個網絡實際上是一個網狀結構。考慮傳輸距離長，大環和小環線路均采用單模光纖。交換機分別帶有兩個內置的100Mbps單模光纖口，傳輸所用的光信號波長為1300nm。在各網絡節點，采用星形拓撲結構將本地設備，如計算機、PLC、VIP發射器、IP電話等連接到本地的以太網交換機。

       該系統借鑒了現場總線控制系統的特點，按照集中管理分散控制的原則，大環和小環均采用兩級控制。一級為管理控制站，位于主監控中心和污水處理廠中央控制室，由微機、顯示器、打印機、UPS電源、PLC及模擬屏等組成，目的是對主要工藝設備的控制和調度，對生產過程中的工藝參數進行數據采集、監控、優化和調整，對主要工藝流程進行動態模擬和趨勢分析，以及對整個系統的音視頻監視。二級為現場控制站，在每個泵站以及污水廠的水區（第一分控站）和泥區（第二分控站）都配置了獨立的PLC控制器，實時采集流量、壓力等工藝參數并控制水泵以及其它設備的運行；各泵站的PLC控制器之間通過以太網通信實現動作的互鎖和聯動。