1  项目背景

某污水处理厂一、二期共计日处理量5万吨，再生水处理量5万吨，污水处理工艺采用A/A/O工艺，再生水处理采用某公司的MBR膜工艺，整体工艺运行良好。由于历史原因，污水处理自控系统与再生水处理自控系统独立运行，互不影响，但系统结构不完善，数据采集不全面，给用户的使用带来一些不便，本次系统改造即是针对系统中存在的问题进行改造。

实际情况分析

1、污水处理系统

污水处理自控系统（以下称“污水系统”）由某公司负责集成，主要采用施耐德品牌的设备，各子站PLC采用Premium系列，共7个PLC分站，通讯方式采用总线通讯，控制中心采用了罗克韦尔的ControlLogix控制系统，上位软件采用AB公司的RSView组态软件，I/O点数约2000点。

1.2系统存在的问题

（1）通讯方式落后

由于污水系统建立较早，子站之间采用了较早的CAN open总线通讯方式。该方式相比于MODBUS TCP以太网方式具有通讯速度慢、拓扑结构落后等缺点。特别需要注意的是，作为总线通讯的主干线路，如果发生断路，则该断点之后的总线通路上的所有数据将无法与主站进行通讯，主站将无法对这部分子站中的设备进行监测和控制，直接影响到正常生产。

（2）PLC与上位软件不配套

子站PLC采用了法国施耐德公司的产品，中控PLC和上位软件采用了美国罗克韦尔公司的产品，就使得他们的通讯不能采用任何一方的特有方式，不利于两种产品之间的稳定通讯，不利于日后的扩展。

2、再生水系统

再生水MBR处理自控系统（以下称“MBR系统”）由另外一家系统集成商负责集成，主要采用西门子品牌的设备，PLC采用S7-300系列，共3个PLC分站，采用TCP/IP光纤以太网通讯方式，上位软件采用Wincc组态软件，I/O点数约1000点。

系统存在的问题

（1）数据采集不完善

MBR系统没有将现场的所有设备信号采集到上位监控系统中，因此，对一些重要设备的监控不及时、不准确，数据不完善，并且不能实现远程控制，操作不方便，给运营管理人员造成工作上的不便。

（2）网络拓扑结构不合理

MBR系统采用了光纤以太网方式进行通讯，网络拓扑结构采用了星型连接，虽然问题没有污水系统的严重，但是，如果中控室与现场通讯的主光纤断路的话，中心控制室就无法与现场PLC进行通讯，无法对现场设备进行监测和控制。

作为该污水处理厂的整个自控系统来说，可以总结成以下两点：（1）自控设备先进，工艺运行良好；（2）自控系统没有合理组合，品牌太多，造成系统不兼容，扩展性差，使用不方便。

由于污水和MBR的自控系统采用了法国施耐德、德国西门子、美国罗克韦尔三个不同品牌的PLC和组态软件，并且互不兼容，通讯方式不同，因此，两套系统不可能在现有平台基础上进行合并或整合，只能分开使用，使用上不方便，也为将来污水处理厂的扩建升级留下了隐患，网络统一也成为本次改造工作的重点。

2  硬件网络图

 

通过使用Beacon Global Technology平台的BT-EN-MT（EtherNet/IP和Modbus TCP网络中的设备之间数据交换）和BT-EN-SE(EtherNet/IP和Siemens Industrial Ethernet S7协议网络中的设备之间数据交换)污水处理厂的改造，彻底解决了原有系统的问题，改变了其厂污水处理系统与再生水系统长期独立运行，无法融合的局面，该设备具备较大的数据交换区（10000个字存储区）和快速数据转换，从而大大提高了企业的自动化管理水平，尤其是信息化系统改造，全面提升了也得管控水平，通过这次改造，达到了提升管理水平，节能降耗的目的。