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看一看:基于工业以太网的集成式全分布污水处理控制

发布时间:2021-11-18 06:29:15 阅读: 来源:气动阀厂家

摘要:本文介绍了嘉兴市污水处理工程控制系统的解决方案和实现经验。所采取的基于工业以太网的集成式全散布控制系统,具有高度的分散性、实时性、可靠性、开放性和互操作性的特点,同时也是数据、语音和视频“3网合1”的系统。其成功利用代表了现场总线和控制技术的在水处理行业的最新发展方向,对类似系统的实现具有广泛的参考意义。 关键词:现场总线 工业以太网 分散控制 水处理1.概述随着网络化、信息化概念向自动化领域的不断渗透,水处理自动化控制理念和技术也在不断发展。在上世纪末新型的现场总线控制系统突破了DCS系统中通讯由专用网络的封闭系统实现所酿成的缺点,试图将基于封闭、专用的解决方案变成了基于公然化、标准化的解决方案。尔后违章建筑可以收租金吗,上位机、PLC和现场总线构成的集散监控系统逐步成为水处理自动化的主流。但由于不同行业不同利用派生出的不同的总线系统,加上经济利益的冲突,各种不同的现场总线标准之间的互不兼容严重束缚了不同厂商设备之间的互连,使得现场总线成为受厂商限制的专用网络。而随着以太网技术的不断发展,它不但在办公自动化领域而且在工业自动化场合得到了广泛利用,许多控制器、PLC、智能仪表和实行器,乃至DCS系统已带有以太网接口,这些都标志着工业以太网已成为真正开放互连的工业网络的发展方向,它将对水处理自动化技术产生很大的影响。嘉兴市污水处理工程是嘉兴市市区及部分县市生活污水、工业废水的集中搜集、输送、处理、排海(入杭州湾)的污水处理系统,包括嘉兴市市区及各县市(嘉善、平湖、海盐)首府镇和乍浦镇范围的城市污水集中排放管网(由各县市负责实行)、输送管线、沿途提升污水泵站、污水处理厂、排海口、系统监控及控制中心等。工程于1999年11月开始实行厂房拆迁费怎么赔,预计将在2002年年底竣工并投入运行。主要服务区域是以嘉兴市区(含部分郊区),所辖县市首府镇(嘉善县魏塘镇、平湖市城关镇、海盐县武原镇)及乍浦镇区域的城市污水为主,兼顾部分分散工业点源(工业企业的工业废水)和部分乡镇的生活污水。按2020年城市计划控制用地,计算所服务的市区和各城镇区域为100.5平方千米,103万人,目前触及的工业企业达329家。在嘉兴市污水处理工程中,成功地利用了上位机+PLC+工业以太网构成的散布式监控系统。实践证明,这样的控制系统对水处理工业来说是安全、可靠和经济适用的,它将成为水处理自动化控制技术的主流。2.系统网络结构嘉兴污水处理系统因其散布地域较广,设有两个监控中心,1个是位于嘉兴市的主监控中心,1个是位于海盐的污水处理厂中央控制室;沿线经过嘉1#、嘉2#、嘉3#、嘉4#、嘉5#、嘉6#、嘉善、平湖、乍浦、海盐3#、海盐4#共101个泵站,最远的两个站之间的距离超过60千米。考虑到现场总线通讯的局限性和工业网络的发展趋势和系统的可升级性,全部系统采取工业以太网作为主要的通讯平台。主监控中心、沿线各泵站和污水处理厂采取德国Hirschmann公司的卡轨式工业以太网交换机构成100M bps以太网光纤环(大环),污水处理厂内部的中央控制室和第1、第2分控站也采取1样的交换机构成工业以太网光纤环(小环)。大环与小环之间用两条屏蔽双绞线构成冗余连接。所以,全部网络实际上是1个网状结构。考虑传输距离长,大环和小环线路均采取单模光纤。交换机分别带有两个内置的100Mbps单模光纤口,传输所用的光波波长为1300nm。在各网络节点,采取星形拓扑结构将本地设备,如计算机、PLC、VIP发射器、IP电话等连接到本地的以太网交换机。全部网络方案具有以下特点:a. 带宽大,传输速度快。整体方案采取全双工100Mbps光纤以太环网,网络实际带宽到达200Mbps;单向传送1个1518字节大小的帧只需要120μs。b. 交换式以太网,保证了系统的肯定性。对实时控制来讲,其网络必须是1个肯定性的网络。所谓的肯定性是要求网络传输的延迟不超过系统所允许的最大值。传统的以太网是基于载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)的介质访问机制,因此本质上不保证传输的肯定性。但以太网可通过3种方式获得肯定性,1是限制流量,2是使用主-从通讯方式,3是采取以太网交换机。本系统采取交换机将全部网络分成多个冲突域住户拒搬能强拆吗,从而消除冲突,实现了肯定性。c. 环形冗余方案,保证了系统的可靠性。过去由于没有其他可供选择的方案,冗余网络大都采取双总线方式实现。随着以太网和交换技术的发展使得建立冗余环网成为可能。在1样冗余度的情况下,冗余环比双总线方式减小了风险的集中和降落了实现本钱。如果系统中大环或小环的光纤产生故障,环形结构将在小于500ms时间内切换成具有全部传输能力的总线结构。在大环和小环之间有两条双绞线通道,1条作为主线,1条作为备用线,实现冗余连接。当主线产生故障时,备用线在500ms内自动启用,从而确保了环与环之间的可靠通讯。d. 以太网允许资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章