一、行業(yè)背景
隨著環(huán)保政策趨嚴(yán)，污水處理行業(yè)對(duì)自動(dòng)化、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和設(shè)備兼容性需求激增。傳統(tǒng)污水處理廠普遍存在設(shè)備協(xié)議異構(gòu)（如DeviceNet、PrfiNet混用）、數(shù)據(jù)孤島嚴(yán)重的問題，現(xiàn)需通過(guò)穩(wěn)聯(lián)技術(shù)DeviceNet轉(zhuǎn)PrfiNet協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)，提升智能化水平。
項(xiàng)目需求
某大型污水處理廠需將原有歐姆龍CJ2M-CPU33（DeviceNet主站）控制的曝氣風(fēng)機(jī)、污泥泵與新增西門子S7-1500PLC（PrfiNet主站）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，目標(biāo)包括：
1. 設(shè)備互聯(lián)：將DeviceNet設(shè)備接入PrfiNet網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)一中控系統(tǒng)監(jiān)控；
2. 實(shí)時(shí)控制：實(shí)現(xiàn)曝氣量、污泥回流比的閉環(huán)調(diào)節(jié)；
3. 數(shù)據(jù)追溯：歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至SCADA系統(tǒng)，滿足環(huán)保部門監(jiān)管要求。

方案設(shè)計(jì)
核心設(shè)備
協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)：穩(wěn)聯(lián)技術(shù)PrfiNet轉(zhuǎn)DeviceNet（支持Prfinet從站與DeviceNet從站雙向通信）；
PrfiNet主站：西門子S7-1500CPU1516-3PN/DP；
DeviceNet主站：歐姆龍CJ2M-CPU33；
從站設(shè)備：安川變頻器（DeviceNet接口，型號(hào)：VS-606V7）、E+H流量計(jì)。

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
S7-1500(PrfiNet主站)→PrfiNet轉(zhuǎn)DeviceNet智能網(wǎng)關(guān)（Prfinet從站）

CJ2M-CPU33(DeviceNet主站)→安川變頻器/流量計(jì)（DeviceNet從站）實(shí)施過(guò)程
1.硬件配置
網(wǎng)關(guān)參數(shù)：
Prfinet側(cè)：IP地址192.168.1.100，設(shè)備名稱“WL-PN-DVN”；
DeviceNet側(cè)：波特率500kbps，站地址0；
PLC組態(tài)：
TIAPrtal中導(dǎo)入DeviceNet轉(zhuǎn)PrfiNet邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)的GSDML文件，分配輸入/輸出各128字節(jié)；
映射變頻器頻率指令（輸出字節(jié)0-1）、流量計(jì)瞬時(shí)流量（輸入字節(jié)2-3）。

2.數(shù)據(jù)映射邏輯
Prfinet輸入?yún)^(qū)（PLC接收）→網(wǎng)關(guān)內(nèi)部緩沖區(qū)→DeviceNet輸出區(qū)（變頻器/流量計(jì)）
Prfinet輸出區(qū)（PLC發(fā)送）←網(wǎng)關(guān)內(nèi)部緩沖區(qū)←DeviceNet輸入?yún)^(qū)（變頻器/流量計(jì)）
3.關(guān)鍵配置步驟
DeviceNet網(wǎng)絡(luò)掃描：
使用歐姆龍CX-Integratr掃描從站設(shè)備，確認(rèn)安川變頻器站地址為1，流量計(jì)為2；
EDS文件導(dǎo)入：
將安川、E+H的EDS文件加載至WL-PN-DVN配置軟件，建立設(shè)備對(duì)象字典映射；
異常處理：
通過(guò)網(wǎng)關(guān)狀態(tài)燈（RUN/ERR）診斷通信故障，例如ERR燈閃爍表示DeviceNet波特率不匹配。
成果與價(jià)值
1. 效率提升：
曝氣量調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間從3秒縮短至200ms，降低能耗12%；
中控室可實(shí)時(shí)監(jiān)控20臺(tái)DeviceNet設(shè)備狀態(tài)，故障排查效率提升40%。
2. 合規(guī)性：
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期達(dá)5年，滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求；
3. 擴(kuò)展性：
支持后續(xù)接入MdbusTCP儀表（通過(guò)WL-PN-DVN的級(jí)聯(lián)功能）。

審核編輯 黃宇