污水處理廠采用MOXA工業以太網交換機實現系統互連

分類：技術教程日期：2007-11-28 00:00:00

簡介

位于卡梅爾市的污水處理廠主要處理本市的一些清潔衛生用水。該工廠無間斷運行，具備12百萬加侖/天的污水處理能力。在其被評為“最優秀的市政單位”之后，環保局開始意識到需要對相關水處理設備進行更新，提高各種設備的標準。

該污水處理廠需要對其SCADA系統進行擴展和升級，主要目的是建立一個可靠的網絡，從而與各地現有的一些設備進行整合，同時為系統將來的升級預留足夠的網絡帶寬。在系統升級規劃中，許多地方需要采用光纖以太網絡，因為它在長距離信號傳輸的時候使用非常方便，并且可以有效防止EMI（電磁干擾）和RFI（射頻干擾），減少潛在的接地環流現象發生。

大多數以太網通信采用的是TCP/IP（傳輸控制協議/網際協議）。TCP/IP也允許使用少數其他協議，因為這些協議（如Modbus或DF1）可以被封裝到TCP/IP封包當中。在工業以太網絡中，以太網協議的靈活性顯得尤為突出。通過使用類似Moxa NPort系列串口設備服務器，可以將串行消息打包成以太網封包從而實現現有設備和協議同以太網的集成。通常，設備服務器將串行數據轉換為以太網數據格式，使得串行數據通過以太網傳輸變得更為容易。

系統描述

卡梅爾污水處理系統需要通過網絡將現有的設備和一些新建廠房新增設備連接起來。并且采用工業以太網進行聯網，工廠主要還是想采用工業以太網做為整個水處理廠的通訊網絡。廠方選擇了EDS-726 26端口網管型千兆以太網交換機來監控各類建筑，主要是因為它具有多個便于配置的模塊化端口，并且支持多模光纖，有利于整個工廠內長距離信號傳輸。

光纖傳輸所提供的網絡傳輸速率和帶寬要比雙絞線高很多。而且，光纖傳輸不受EMI、RFI、雷擊和其他干擾，完全符合工業級網絡在性能和可靠性方面的要求。通過混合的電口和光口，EDS-726可以滿足中控室對所有PLC的數據采集的需求，同時為將來系統的擴展留下較大空間。盡管目前沒有使用千兆帶寬，EDS-726的千兆口將會為以后的應用帶來極大的方便。了EDS-726之外，工廠還采用了EDS-508網管型和EDS-308非網管型交換機連接PLC、HMI和周邊7幢廠房內的設備。這些交換機支持10/100 Mbps的帶寬，具備電口（RJ45）和光口（SC或ST）。非網管型交換機具備“即插即用”的能力，支持TCP/IP協議，大大降低了設備配置所需的費用。

Moxa的網管型交換機具備相當強的網絡自愈功能。當光纖損壞或交換機宕機時，即使網絡上有80臺交換機，Moxa TurboRing環網都將在300 ms之內自愈斷開的網絡。與RSTP（IEEE802.1w）相比，環形拓撲的另外一個優點就是可以減少網絡布線。由于不需要將每條光纖接回到中控室，環形拓撲對光纖的需求明顯減少，為工廠節省了大量人力和物力。為了保證系統的安全性，卡梅爾市選擇使用Moxa網管型交換機。整個網絡可以采用密碼保護、端口鎖定、MAC ID過濾及IP偽裝來提升系統的安全性。工廠安裝了A-B撥號modem/路由器，向所有的OEM廠商提供其IP地址以便對現場設備進行維護。當OEM需要登陸時，工廠可以添加他們的IP地址并暫時解除對MAC ID的過濾，只允許他們直接登陸他們自己的設備。當維護完畢之后，工廠重新啟用過濾功能以防止再次非法登陸。Moxa提供的解決方案在控制部分、離心分離機和一些建筑之間得以廣泛應用，提升了網絡系統的冗余性和安全性。