在設(shè)備運行過程中，如果電纜能夠保持靜止的工作狀態(tài)，那么通過電纜來傳輸數(shù)據(jù)和信號是相對經(jīng)濟的選擇。但是在水處理行業(yè)，如往復(fù)式刮泥機和回轉(zhuǎn)式吸泥機等設(shè)備往往處于持續(xù)運轉(zhuǎn)并振動的狀態(tài)。在這些設(shè)備上安裝固定電纜則面臨極大的挑戰(zhàn);同時，在水廠內(nèi)儀器儀表的信號線、控制系統(tǒng)的通訊線纜常常會受到干擾，這也為設(shè)備安裝調(diào)試及維護帶來諸多障礙。無線通訊技術(shù)能夠很好地解決這些問題。
目前，主流的無線通訊技術(shù)大多工作在2.4GHz或5GHz頻段，對現(xiàn)場的變頻器、軟啟動器、開關(guān)電源和開關(guān)柜所產(chǎn)生的諧波干擾來說，這是非常安全的高頻通訊頻段。很多工業(yè)無線通訊設(shè)備加強了其無線信號抗干擾能力，因此，在某些干擾現(xiàn)象較嚴(yán)重的場合，無線通訊技術(shù)可以更加安全可靠的傳輸I/O信號數(shù)據(jù)、總線信號數(shù)據(jù)、工業(yè)以太網(wǎng)信號數(shù)據(jù)，甚至是工業(yè)視頻監(jiān)控信號數(shù)據(jù)。無線通訊技術(shù)為水處理行業(yè)帶來了更加靈活、先進、可靠的通訊方式。
無線通訊技術(shù)在水處理行業(yè)的應(yīng)用有四個層面：
1、無線HART儀表的通訊方案
2、無線移動設(shè)備通訊方案
3、水廠內(nèi)部的無線局域網(wǎng)通訊方案
4、水廠及遠(yuǎn)程供水調(diào)度中心的通訊方案
在這四個層面，菲尼克斯電氣提供非常全面的解決方案。
無線HART儀表的通訊方案
網(wǎng)關(guān)可安裝在PLC柜或控制室旁邊，通過以太網(wǎng)與PLC控制器進行通訊。一個網(wǎng)關(guān)最多可以同時連接多達(dá)250個HART儀表適配器。
WirelessHART儀表適配器可以就近安裝在儀表上，一個適配器可以連接4個HART設(shè)備，與第三方儀表和設(shè)備兼容。同時，適配器還帶有一個4-20mA的模擬量接口，可將一臺非HART設(shè)備接入無線HART網(wǎng)絡(luò)。
無線移動設(shè)備通訊方案
移動設(shè)備，例如往復(fù)式刮泥機和回轉(zhuǎn)式吸泥機，如果采用傳統(tǒng)的通訊方式往往會產(chǎn)生大量的安裝和維護成本。敏感的控制信號很可能因設(shè)備抖動而中斷，從而造成整個控制系統(tǒng)報警或停機。無線通訊可有效避免出現(xiàn)這樣的情況，同時還可以節(jié)省大量的安裝和維護成本。
菲尼克斯電氣提供的無線藍(lán)牙適配器采用IP65的外殼設(shè)計，可以直接安裝在戶外設(shè)備側(cè)，通訊距離可達(dá)150米，具有良好的抗干擾性能。該無線藍(lán)牙適配器支持帶有以太網(wǎng)接口的設(shè)備之間進行無線通訊，支持PROFINET、Eth-ernet IP和Modbus TCP的數(shù)據(jù)優(yōu)化模式，可以保證控制數(shù)據(jù)的可靠傳輸。同時，它還支持Pro?Safe安全模式，符合國際安全規(guī)約，可以使用在緊急停車系統(tǒng)中。
其中一臺無線藍(lán)牙適配器可安裝在沉淀池LCU控制單元附近，通過以太網(wǎng)連接到PLC控制器，另外幾臺無線藍(lán)牙適配器分別安裝在各移動設(shè)備上，通過以太網(wǎng)接口與分布式IO或設(shè)備端控制器連接并通訊。一臺無線藍(lán)牙適配器最多可以同時連接7臺藍(lán)牙適配器客戶端，對往復(fù)式刮泥機和回轉(zhuǎn)式吸泥機等設(shè)備非常適用。
對于非以太網(wǎng)的控制系統(tǒng)，菲尼克斯電氣還提供一種串口藍(lán)牙適配器，可通過無線方式傳輸串口信號，同時支持Pro?bus DP、Modbus RTU或RS 232\485等串行信號，通訊速率可達(dá)187.5Kbps。采用工業(yè)藍(lán)牙通訊技術(shù)，可以非?？煽康目刂埔苿釉O(shè)備，傳輸控制信號，為設(shè)備安裝、維護節(jié)省了大量成本。
水廠內(nèi)部的無線局域網(wǎng)通訊方案
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的移動智能設(shè)備被接入到工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中，如在日常巡檢時，IPAD、Android 平板甚至是智能手機都可以接入到水廠無線系統(tǒng)，來對水廠各個工藝段的設(shè)備運行進行監(jiān)控，對工藝參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)進行靈活的調(diào)整。水廠信息化、數(shù)字化的水平得到了大幅提高，同時，通過移動智能終端的訪問和操作，也可以節(jié)省部分工藝段現(xiàn)地層控制系統(tǒng)觸摸屏的使用數(shù)量，從而節(jié)約了成本。菲尼克斯電氣在此方面提供了完整的解決方案。
首先，對于移動智能終端的監(jiān)控畫面無線訪問功能，菲尼克斯電氣可以提供軟件平臺的支持。在智能終端下載安裝菲尼克斯電氣提供的免費APP——VISU+ Mobile，就可以將移動智能終端連接到水廠中控室的SCADA系統(tǒng)中，在移動設(shè)備上實現(xiàn)典型的SCADA功能。尤為重要的是VISU+ Mobile 支持用戶身份認(rèn)證，保證操作安全。
其次，可以使用菲尼克斯電氣提供的WLAN接入設(shè)備，建立整個水廠區(qū)域范圍內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)。菲尼克斯電氣提供的WLAN 5100無線接入點可以配備IP65的防護盒，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和距離安裝在水廠的特定構(gòu)筑物上。
WLAN 5100支持適用于2.4 GHz & 5 GHz頻段的所有現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，最大支持300Mbps帶寬。采用MIMO技術(shù)，支持通用模式、PROFINET模式、EtherNet/IP模式一鍵切換。支持黑名單、白名單模式，限制接入設(shè)備，保證無線通訊安全。
水廠及遠(yuǎn)程供水調(diào)度中心的通訊方案?
如果使用敷設(shè)專用光纖的辦法來建立水廠及遠(yuǎn)程供水調(diào)度中心的通訊，成本會非常高昂，那么如何才能行之有效且安全可靠的將水廠的網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程供水調(diào)度中心相連接?菲尼克斯電氣的工業(yè)信息防火墻產(chǎn)品提供了完整的解決方案。
菲尼克斯電氣的mGuard系列工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)信息防火墻具備三個功能：
● 路由功能
● 工業(yè)防火墻功能
● VPN功能
由工業(yè)和信息化部印發(fā)的《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護指南》中規(guī)定：“確需遠(yuǎn)程維護的，采用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)等遠(yuǎn)程接入方式進行”。mGuard系列就是一款支持該功能的產(chǎn)品。mGuard可分別安裝在水廠中控室和遠(yuǎn)程供水調(diào)度中心，通過ADSL或3G方式接入互聯(lián)網(wǎng)，兩臺mGuard之間可以相互通訊，所有通訊數(shù)據(jù)都被加密和保護。所有的設(shè)置和功能都集成在mGuard里面。mGuard對第三方設(shè)備有很好的兼容性，在水廠和遠(yuǎn)程供水調(diào)度中心無需再安裝其他的硬件和軟件。mGuard功能強大，可以實現(xiàn)水廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)度，在線查看現(xiàn)場設(shè)備運行情況、工藝參數(shù)，甚至對現(xiàn)場設(shè)備進行診斷和維護，將重要視頻信號傳輸?shù)竭h(yuǎn)程供水調(diào)度中心。
遠(yuǎn)程供水調(diào)度中心的mGuard可以同時連接250個(甚至更多)遠(yuǎn)程的水廠，真正做到遠(yuǎn)程智能化調(diào)度。對于使用菲尼克斯電氣控制系統(tǒng)的水廠，如果數(shù)據(jù)傳輸中斷，所有信息都會被配備一個時間戳，并存儲在控制器的存儲器中。當(dāng)通信恢復(fù)時，控制器以正確的順序?qū)?shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程供水調(diào)度中心。因此，即使遠(yuǎn)程站點出現(xiàn)通訊故障，數(shù)據(jù)也不會丟失，工作人員依舊可以查看所有運行數(shù)據(jù)。
采用無線通訊技術(shù)，可以大大提高水處理行業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性和靈活性，節(jié)約施工和維護成本，使控制系統(tǒng)更加信息化和智能化，促進智慧城市的建設(shè)。
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