Городская станция очистки сточных вод города Кармель (США)

Городская станция очистки бытовых сточных вод американского города Carmel – Carmel Wastewater Utility - обслуживает города Carmel, Westfield, район Clay Waste District, а также часть территорий компании Hamilton Western Utilities. Ежедневно станция перерабатывает 54 000 тонн сточных вод. Высокие стандарты водоочистки и инновационные стратегии, применяемые на предприятии, были признаны Агентством по защите окружающей среды США, которое назвало водоочистную станцию Кармеля «лучшим муниципальным предприятием в своей отрасли».

Перед станцией стояла задача модернизации и расширения SCADA-системы. Для реализации этой цели было необходимо создать надежную сеть, которая объединила бы существующее оборудование и новое, и при этом обеспечивала широкую пропускную способность и возможность наращивать сеть и далее. Физически сеть должна была быть построена на оптоволоконной связи, что позволило бы обеспечить необходимую дальность передачи данных, защиту от электромагнитных помех и паразитных контуров. Кроме того, необходимо было подключить к сети уже существующие устройства с интерфейсом связи RS-232 и RS-485.

Описание системы

Для интеграции существующих последовательных устройств с новым Ethernet-оборудованием станции были использованы серверы последовательных устройств MOXA серии NPort. Сеть Industrial Ethernet была организована через промышленные Ethernet-коммутаторы MOXA нескольких типов. Для связи с центром управления использован 26-портовый управляемый промышленный Ethernet-коммутатор EDS-726. Модульная конструкция, совмещение в одном устройстве оптоволоконных и медных портов, порты гигабитной связи – все это наилучшим образом удовлетворяло потребностям центра управления станцией, через который осуществляется централизованное управление данными, получаемыми от PLC-контроллеров различных подразделений. Для подключения в сеть непосредственно контроллеров, а также устройств HMI и оконечного оборудования семи других зданий станции, использовалась комбинация управляемых коммутаторов EDS-508-MM-SC и коммутаторов без возможности управления EDS-308-MM-SC. Устройства поддерживают пропускную способность 10/100 Мбит/сек, а также оснащены медными (RJ45) и оптическими (ST или SC) портами.

Коммутаторы всех зданий объединены в резервированную сеть по разработанной компанией MOXA технологии кольцевого резервирования MOXA Turbo Ring, которая в случае обрыва связи самостоятельно восстанавливает связь в кольце менее чем за 300 мсек., даже если в кольце находится до 80 коммутаторов. Дополнительным преимуществом кольцевой топологии является также снижение затрат на прокладку кабелей, в отличие от резервирования по традиционной технологии Rapid Spanning Tree (IEEE 802.1W), поскольку кабели прокладываются между коммутаторами, а не от каждого коммутатора к центру управления. При условии, что в системе используются довольно дорогие оптоволоконные кабели, это преимущество выливается в существенную экономию.

Схема сети объекта

Преимущества, определившие выбор оборудования

1. Гибкость систем за счет наличия медных и оптоволоконных портов, а также простота расширения за счет модульности дизайна.
2. Надежность коммуникационной сети за счет технологии кольцевого резервирования MOXA Turbo Ring со временем восстановления связи в кольце менее 300 мсек.
3. Возможность передачи данных на большие расстояния по оптоволоконным кабелям.
4. Удаленное управление сетью через web-интерфейс существенно упрощает работу операторов.
5. Оповещения о неисправностях сети через e-mail или выходное реле аварийной сигнализации позволяет администратору системы быстро обнаруживать аварии и устранять сбои.

Оборудование MOXA

Серия EDS-726 (заменен на EDS-728 )

• 2 порта Gigabit Ethernet и до 24 портов Fast Ethernet типа «витая пара» или «оптоволокно»
• Время восстановления соединения в гигабитном кольце Turbo Ring составляет менее 300 мсек., или возможно резервирование через RSTP/STP (IEEE 802.1W/D)
• Копирование, хранение и восстановление настроек коммутаторов сети осуществляется чрезвычайно просто с помощью внешней карты Compact Flash
• Коммутаторы поддерживают разнообразные технологии повышения производительности сети, включая IGMP Snooping/GMRP, VLAN, LACP, QoS и RMON
• Сетевая безопасность обеспечивается механизмами SNMP V1/V2c/V3, IEEE 802.1x, https/SSL

ED6008-MM-SC (эквивалентен EDS-408A-MM-SC )

• Резервирование через MOXA Turbo Ring или RSTP/ STP
• Оповещение об аварийных событиях по e-mail или через релейный выход
• Высокая производительность сети обеспечивается функциями Port Trunking, VLAN, QoS, IGMP Snooping
• Простота управления через web-интерфейс, Telnet или последовательную консоль