PROFIBUS集线器在某污水深度处理站中应用

盘锦某石油污水深度处理站原有处理能力为12000m3/d，由于污水量不断增加，原有处理能力已达不到要求，通过污水深度处理站的扩建使处理能力提升到18000m3/d，已达到现有污水处理能力。由于污水深度处理站扩建，新增加的设备不是集中于一处，分散到处理站各个部分，使新增设备处于发散布局。通过PROFIBUS集线器使分散的设备信号集中，改变原有PROFIBUS网络的总线型拓扑结构改变为树型结构，方便总线的连接，提高工作效率。

1．概述

污水深度处理站扩建项目是在原有污水深度处理站基础上扩建的，新增加2座澄清池、1座沉淀池、4座水池、1座污水池、1套浮选机、1套过滤系统、1套软化系统和2套离心脱水机系统等。污水深度处理站扩建项目要求原有设备正常运行状态下进行的，也就是说新增加的设备不能影响原有设备的工作。新增加的监控系统是独立于原有监控系统，PC机安放于原处理站中控室内，便于融合原监控系统中。

2．系统架构

图中所示为污水深度处理站扩建部分设备数据采集网络拓扑图，系统采用西门子CPU315-2 DP作为PROFIBUS-DP网络主站；三块西门子CPU226作为PROFIBUS-DP网络从站；三块第三方PROFIBUS数据采集模块作为PROFIBUS-DP网络从站；一块西门子CPU314-2DP作为PROFIBUS-DP网络从站；PC机上安装CP5611卡作为PROFIBUS-DP网络从站。采用PROFIBUS集线器PB-Hub6将所有从站分段网络并行连接到一起，再与主站连接。

3．功能介绍

a. PROFIBUS-DP网络主站采用西门子CPU315-2 DP，采集厂区新增水池液位、流量等信号；

b. 三块西门子CPU226作为PROFIBUS-DP网络从站，控制浮选机、过滤系统及软化系统的运行，并采集运行状态信号；

c. 三块第三方PROFIBUS数据采集模块作为PROFIBUS-DP网络从站，控制新老配电间内水泵运行，采集水泵运行及故障状态；

d. 一块西门子CPU314-2DP作为PROFIBUS-DP网络从站，控制离心脱水机的运行，并采集离心脱水机主要运行状态信号。

e. PC机上安装CP5611卡作为PROFIBUS-DP网络从站，监控网络系统中设备运行状态。

4．PROFIBUS集线器PB-Hub6特点

a. 不需要主站配置：PB-Hub6 是单纯的物理层设备，与上层协议无关。不需要主站配置、无GSD 文件。

b. 波特率9.6K~12M 自适应：不需要开关设置或任何软件配置。

c. 不分主/从站接口、终端/非终端节点：PB-Hub6 的6 个PROFIBUS 接口，主站/从站可接到任何一个接口上。每个接口即可作为终端节点，也可作非终端节点；

d. 物理层透明传输：PB-Hub6 与网络上层协议无关；因此可适用于所有基于RS485 的PROFIBUS 协议功能，包括：PROFIBUS-DP/V0、V1、V2，及各种应用行规，包括：PROFIsafe（安全）, Redundancy（冗余）、Ident Systems（识别系统）等等。

e. 段隔离：每个接口可扩展为一个“PROFIBUS 段”（可称为“接口段”），接口段之间彼此（光/电）隔离。

f. 级连：任意一个接口段可再通过PB-Hub（或PB-Hub3 或其他PROFIBUS REPEATER）实现级连；PB-Hub 的可级连数目与波特率有关。当波特率≥187.5K 时,可级连数目是3 级；当波特率＜187.5K 时PB-Hub6 的可级连数目最多达到5 级。

5．应用PROFIBUS集线器优点

a. 布线方便：由于是污水深度处理站的扩建，新增加的设备分散到原污水深度处理站的各个部位，PROFIBUS网络的总线型拓扑结构不适合。通过集线器PB-Hub6将原有PROFIBUS网络的总线型拓扑结构改变为树型结构，这样将分散的新增加的设备直接与集线器PB-Hub6。

b. 调试简单：通过PROFIBUS集线器PB-Hub6连接调试简单，只要从站/主站与集线器连通、上电，集线器上相应通道电源指示灯（红色）亮起，RXD 灯（绿色）闪烁，表示此通道已经和主站间建立通讯。对比原有总线型拓扑结构一段一段地调试要简单多了。

c. 故障率降低：集线器PB-Hub6将原有PROFIBUS网络的总线型拓扑结构改变为树型结构，某段网络出现故障，只是这段网络断路，不会影响其他网段的连接。

d. 维护方便：由于PROFIBUS网络为树型结构，某段网络出现故障通过集线器很快就可以判断出哪段网段出现故障。

6．结束语

应用了PROFIBUS集线器PB-Hub6，方便我们布线、调试，大大降低了故障率。自系统运行以来，鼎实PROFIBUS集线器PB-Hub6运行正常，未出现任何故障，有效保证了网络的正常运行。