卡梅爾市污水處理概況
 
　　位于卡梅爾市的污水處理廠(chǎng)主要處理本市的一些清潔衛生用水。該工廠(chǎng)無(wú)間斷運行，具備12,000,000加侖/天的污水處理能力。在其被評為“最優(yōu)秀的市政單位”之后，環(huán)保局開(kāi)始意識到需要對相關(guān)水處理設備進(jìn)行革新，提高各種設備的標準。  
 
　　系統擴展和升級

　　污水處理廠(chǎng)需要對其SCADA系統進(jìn)行擴展和升級，主要目的是建立一個(gè)可靠的網(wǎng)絡(luò )，從而與各地現有的一些設備進(jìn)行整合，同時(shí)為系統將來(lái)的升級預留足夠的網(wǎng)絡(luò )帶寬。在許多地方采用了光纖，因為它在長(cháng)距離信號傳輸的時(shí)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(huán)流現象發(fā)生。

　　大多數以太網(wǎng)通信采用的是TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）。TCP/IP也允許使用少數其他協(xié)議，因為這些協(xié)議（如Modbus或DF1）可以被封裝到TCP/IP封包當中。在工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò )中，以太網(wǎng)協(xié)議的靈活性顯得尤為突出。通過(guò)使用類(lèi)似moxa NPort系列串口設備服務(wù)器，可以將串行消息打包成以太網(wǎng)封包從而實(shí)現現有設備和協(xié)議同以太網(wǎng)的集成。通常，設備服務(wù)器將串行數據轉換為以太網(wǎng)數據格式，使得串行數據通過(guò)以太網(wǎng)傳輸變得較為容易。

　　可靠性和安全性
 
　　工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )必須在網(wǎng)絡(luò )意外崩潰、設備宕機極苛刻的環(huán)境條件下，具備較高的穩定性和可持續操作的特性。網(wǎng)絡(luò )斷線(xiàn)所帶來(lái)的損失是難以估算的，如廢水處理系統的停運會(huì )直接導致供水系統中污染物的增加?？煽啃酝ǔ＝柚O備和通信的冗余來(lái)保證，在特定的故障發(fā)生時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )設備的固件來(lái)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )備份路徑之間的切換。此外，為了保證設備在掉電的情況下可以進(jìn)行正常工作，Moxa的產(chǎn)品為冗余的電源輸入設計，避免掉電引起的網(wǎng)絡(luò )癱瘓。除了穩定性之外，安全性也是十分重要的。這些都關(guān)系到用戶(hù)的安全以及多個(gè)系統連接到同一網(wǎng)絡(luò )上時(shí)帶來(lái)的相互之間干擾問(wèn)題。無(wú)論網(wǎng)絡(luò )通信是采用有線(xiàn)還是無(wú)線(xiàn)，業(yè)界都有不同的安全等級可供選擇使用。從簡(jiǎn)單的密碼保護到VLAN（將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò )分割為多個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò )），甚至采用認證服務(wù)器（如RADIUS），用戶(hù)可以依據不同的資金預算和特殊的需求進(jìn)行安全等級的選擇。   
     
 　　選擇Moxa的理由?  

 　　卡梅爾污水處理系統需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將現有的設備和一些新建設備廠(chǎng)房連接起來(lái)。然而，工廠(chǎng)的主要還是想采用工業(yè)以太網(wǎng)。廠(chǎng)方選擇了EDS-726 26端口網(wǎng)管型千兆以太網(wǎng)交換機來(lái)控制各類(lèi)建筑，主要是因為它具備多個(gè)便于配置的模塊化端口，同時(shí)支持多模光纖，有利于整個(gè)工廠(chǎng)內長(cháng)距離信號傳輸。

　　光纖傳輸所提供的網(wǎng)絡(luò )傳輸速率和帶寬比雙絞線(xiàn)要大的多。而且，光纖傳輸不受EMI、RFI、雷擊和其他干擾，完全符合工業(yè)級網(wǎng)絡(luò )在性能和可靠性方面的要求。

　　通過(guò)混合的電口和光口，EDS-726可以完成中控室對所有PLC的數據采集的需求，同時(shí)為將來(lái)系統的擴展留下較大空間。盡管目前沒(méi)有使用千兆帶寬，EDS-726的千兆口將會(huì )為以后的應用帶來(lái)極大的方便。

　　除了EDS-726之外，工廠(chǎng)還采用了EDS-508網(wǎng)管型和EDS-308非網(wǎng)管型交換機連接PLC、HMI和周邊7幢廠(chǎng)房?jì)鹊脑O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(wǎng)管型交換機具備“即插即用”的能力，支持TCP/IP協(xié)議，大大降低了設備配置所耗的費用。

　　簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )管理協(xié)議（SNMP）廣泛運用于商業(yè)網(wǎng)絡(luò )中，它提供了一些常用的以太網(wǎng)工具，允許網(wǎng)絡(luò )管理員遠程配置并監視網(wǎng)絡(luò )的工作效能。因此，他們可以在網(wǎng)絡(luò )出現某種故障之前發(fā)現潛在的問(wèn)題。而且，Moxa的網(wǎng)管型交換機具備相當有用的網(wǎng)絡(luò )自愈功能。當光纖損壞或交換機宕機時(shí)，即使網(wǎng)絡(luò )上有80臺交換機，Moxa Turbo Ring環(huán)網(wǎng)都將在300ms之內自愈。與RSTP（IEEE 802.3D）相比，環(huán)形拓撲的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是可以減少網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)。由于不需要將每條光纖接回到中控室，環(huán)形拓撲對光纖的需求明顯減少，為工廠(chǎng)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(wǎng)管型交換機。整個(gè)網(wǎng)絡(luò )可以采用密碼保護、端口鎖定、MAC ID過(guò)濾及IP偽裝來(lái)提升系統的安全性。工廠(chǎng)安裝了A-B撥號modem/路由器，向所有的OEM廠(chǎng)商提供其的IP地址以便對現場(chǎng)設備的維護。當OEM需要登陸時(shí)，工廠(chǎng)可以添加他們的IP地址并暫時(shí)解除對MAC ID的過(guò)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(chǎng)重新啟用過(guò)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(wǎng)絡(luò )系統的冗余性和安全性。