關鍵詞：可編程控制器現場總線污水處理廠
一、引言
水是人類生活和國民經濟發展的不可或缺的重要部分，隨着科技水平的飛速發展和人類生活水平的巨大提升，對於潔淨的優質的水源的需求也不斷急劇釋放。爲建設可靠、穩定、先進、經濟以及可擴展的合理的水處理自動化系統成爲工程界和城市水行業營運管理部門共同關心的問題。微電子、通信、計算機技術的發展大大提高了水處理控制系統的資訊化和智能化程度，與3C技術相結合的PLC以其卓越的可靠性、抗干擾性以及靈活的控制方式成爲水處理自動化系統的核心控制器，其與開放的網絡通信系統一起，共同推動着水處理自動化系統的智能化程度的發展。
水處理行業主要分爲淨水處理和污水處理兩大部分。淨水廠控制系統通常分爲水廠調度系統、加藥間（加氯間）PLC控制站、濾站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各個控制站相對獨立工作，透過有線網絡進行通訊，將所有的數據資訊送到水廠調度室進行處理，或將一部分數據透過調度系統以無線（或有線）通訊的方式送到城市的調度中心。對於污水處理來說，要根據污水水源地狀況來確定污水處理的工藝流程，由於污水處理工藝的不同而自控系統應用PLC的要求也有所不同。一般講，整個污水處理廠都有總控室和多個現場控制站，站與站之間透過控制器層網絡或資訊層網絡相連，然後全部連接到總控室，總控室的多臺計算機、工作站和圖形站都用資訊層網絡連接，這樣和現場控制站構成了集中管理，分散控制，高速數據交換的工廠級自動化網絡[1]自控系統是水處理廠的控制核心部分，對其合理的選型和設計，對污水廠能否高效、自動化的執行非常重要。然而，PLC網絡又是其中的重中之重，網絡的好壞直接影響到污水廠的正常執行。
二、系統構成
污水處理廠自控系統一般包括污水廠部分和廠外泵站部分。監控系統通訊網絡和PLC是污水處理自動化系統的核心組成部分，它們的性能對污水處理自動化系統會起到決定性的作用[2].根據污水處理自動化本身的特點和監控需求選擇合適的PLC及通訊網絡是保證污水處理自動化系統性能的重要因素。
通信網絡：
在污水處理自動化系統的結構上，國內在管理體制上主要採用三級管理，即監控總中心、區域監控分中心和監控站。由於監控站不直接對污水處理廠的外場設備進行直接控制，因此工程界按照系統結構的劃分把監控系統劃分爲資訊層、控制層和設備層。
第一層爲資訊層，主要負責大量資訊及不同廠家不同設備之間的資訊傳輸，工業以太網Ethernet爲目前較常用的一種資訊網絡，世界各大PLC生產廠商均支援工業以太網，並且他們在原有TCP/IP的基礎上，相繼開發出實時性更高的工業以太網，如歐姆龍和羅克維爾支援的Ethernet/IP，施奈德支援的Modbus-TCP/IP以及西門子支援的ProfiNet等。由於Ethernet的資訊量大，因此在污水處理廠自動化系統中以太網主要用於各個控制分站與監控中心的數據傳輸，包括各種傳感器數據等大量歷史數據資訊。
第二層爲控制層，主要採用現場總線組成隧道區域控制器網絡，其特點是由於採用了標準總線組網，既能滿足實時通信的要求，又具有開放協議的標準接口，能在總線上方便的掛接各種外場設備，有利於監控系統的擴展。目前，現場總線有40多種，在污水處理廠自動化系統中應用的現場總線主要有ControllerLink、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、Can和Modbus.他們的共同特點是高速、高可靠，適合PLC與計算機、PLC與PLC及其它設備之間的大量數據的高速通訊。爲使系統的穩定可靠，控制層的網絡結構多采用環網的'方式組成，包括線纜型和光纖作爲傳輸介質，具體組網將在後面作出實例說明。