在水资源日益稀缺的背景下，如何以负责任的方式使用和保护水资源引发了人们很多人思考。如何在确保水处理装置可靠运行的同时，在保障饮用水安全和环境友好污水处理之间取得平衡？是否能够在保护现有投资的同时实现未来技术升级？这也正是基于 PC 的模块化自动化系统的用武之地，因为供水和污水处理装置的操作人员可以利用它来规划完整的控制解决方案，或轻松进行功能升级。无论是集成新的传感器和执行机构，还是通过提高数字化水平来优化水处理装置的运行，基于 PC 的控制技术都能提供全面的支持。网络化水平的不断提高也使公用事业部门和协会组织能够更轻松地应对干旱、暴雨以及洪水等极端天气。
基于 PC 的水处理控制解决方案：
- 开放式控制技术，可与所有水处理装置兼容
- 轻松集成到现场设备和上层系统中
- 定制改造现有系统
- 分布式系统的集中控制和分散控制方案
- 现场设备与云端之间的可靠通信
倍福针对水/污水处理的技术亮点
通用的水处理装置控制平台
PC 控制技术始终将自动化软件中的智能控制与 IT 及自动化领域中成熟的标准技术融合在一起，将所有功能集成到同一个系统中。基于 EtherCAT 和 PC 的控制系统具有多样化的软件和硬件接口，支持从现场总线层到更高过程控制层的所有常见的通信标准。这些协议包括 PROFINET、PROFIBUS、EtherNet/IP、OPC UA、IEC-60870-5-10x 远程控制协议以及 MQTT 或 AMQP 等云通信协议。
基于 PC 的控制技术亮点：
- 集 PLC、可视化、安全性/测量技术和防爆功能于一体
- IT 和自动化标准整合在 PC 平台中
- 支持自动化软件以及其它程序
- 硬件和软件组件可长期供货，为您的投资保驾护航
- 电缆和控制器冗余可提高设备的可靠性
现场设备及其它层面的互联互通
EtherCAT 技术由倍福于 2003 年推出，并作为自动化技术的开放式标准提供。EtherCAT 具有性能出色、拓扑选择灵活、诊断功能全面及配置简单等特点，非常适合用于水处理应用。EtherCAT 是一种基于以太网的实时通信系统，支持与水处理装置中的设备和外站之间的高性能现场总线通信以及在线数据传输。
EtherCAT 在水处理应用中的亮点：
- 市场上有大量支持 EtherCAT 技术的传感器和执行机构
- 远程 I/O 助力实现精益化系统布线
- 即使长时间运行也不会降低性能
- 通过扫描设备轻松进行调试
- 通过诊断功能快速排除故障
满足所有控制需求的软件模块
TwinCAT 3 自动化软件集成了所有开发和运行时过程，并具有一个统一的开发环境，可以实现水处理领域中的所有控制任务。编程采用最适合用户需求的方法，包括 IEC 61131-3、C/C++ 等高级语言以及 MATLAB®/Simulink®。Microsoft Visual Studio® 用作编程工作台，它不仅支持不同的版本管理系统，而且还简化了团队协作。
高效的水处理工程设计平台：
- 预制软件模块助力轻松编程
- 使用 TwinCAT Analytics 记录、预处理和分析测量数据
- 用于主动电力监测和状态监测的软件库 使用 MATLAB®/Simulink® 进行控制器设计和仿真
- 通过 TwinCAT IoT Communicator 可靠传输过程数据
- 支持行业特定的标准和协议（如 HART）
倍福针对水/污水处理的产品亮点：
EtherCAT 端子模块集成所有控制功能
倍福 I/O 产品系列支持 400 多种信号类型，可将所有常见的传感器和执行机构无缝集成到控制平台中， 并支持所有常见的总线系统和通信标准，包括 EtherCAT、EtherNet/IP、Ethernet TCP/IP、Modbus TCP、RTU、PROFIBUS、PROFINET 和 RS232/RS422 或 RS485。
适用于各种应用场景的 I/O 系统：
- 防护等级为 IP20 的 EtherCAT 端子模块适合安装在控制柜内
- 防护等级高达 IP67 的 EtherCAT 端子盒可直接安装在水处理装置内
- 每个端子模块有 1 到 16 个通道，可根据需求定制设计
- 采集水位、温度、体积流量、pH 值、氧气或氮气含量等工艺参数
- 测量技术、功能安全和防爆功能集成在系统中
- 用于网络监测的电能和电力测量
用于采集本质安全型信号的 I/O 模块
ELX 端子模块将高度紧凑的远程 I/O 模块和安全栅整合于一体，可直接连接防爆区 0/20 区和 1/21 区的本安型现场设备。由于无需使用外部隔离栅，因此不仅可以显著节约控制柜内空间，而且还能带来真正的成本优势。
EPX 系列 EtherCAT 端子盒将 IP67 防护等级与本质安全以及 -25 至 +60°C 的宽温范围结合于一体。EPX 系列端子盒坚固耐用，在不能并且也不需要安装控制柜的区域可靠地采集数据。因此，它们适用于在恶劣和危险的环境中实施模块化和无控制柜系统方案。
集成隔离栅的高度紧凑型 I/O 模块：
- 用于实现从防爆区 0 区到云端的全面控制
- 由于无需使用单独的安全栅，具有成本优势
- 控制柜内外均可安装
- 设计紧凑，支持各种信号种类，始终保持高分辨率
- 通过 ATEX、IECEx 和 NEC/CEC 认证
用于分站的紧凑型控制器
DIN 导轨安装式嵌入式控制器覆盖了各种性能等级，可以实现从最低到最高性能要求的所有控制任务。通过集成接口，控制器不仅节省了空间和成本，而且无需使用总线耦合器即可直接连接 I/O 端子模块。根据要求，用于分散控制的嵌入式控制器可与功能更强大的嵌入式控制器、工业 PC 和现有的控制系统相结合，实现水处理装置的中央控制。
适用于各种应用场景的可扩展嵌入式控制器：
- 从小规模控制到高性能多核解决方案
- 通过接口模块灵活扩展
- 设备坚固耐用，抗冲击和抗振动能力强
- -25...+60 °C 的宽温范围
- 通过 ATEX、IECEx 和 NEC/CEC 认证
超紧凑型工业 PC 用作物联网网关
可扩展的 C60xx 超紧凑型工业 PC 系列将高功率密度和多种功能选项结合于一体，非常适合安装在控制柜中极狭小的空间内。通用型控制器是理想的边缘设备，可无缝升级，集成到现有装置中。它们可与 TwinCAT 软件结合使用，采集、处理和提供泵、阀门和传感器中的数据，并在将数据传输至云端之前进行预处理。提高装置运行透明度，确定优化范围，并监测趋势，以主动采取措施。
实现从传感器至云端的安全通信：
- 控制计算机性能强大，体积小巧
- 与现有控制技术兼容
- 通过 TwinCAT IoT 实现安全可靠的云连接
- 通过 TwinCAT Analytics 进行周期同步过程数据分析
- 通过集成的状态监测进行预测性维护
标准协议简化通信
根据 IEC 60870-5-10x、IEC 61850 和 IEC 61400-25 远程控制协议，可轻松安装额外的 TwinCAT 软件库进行通信。通过使用这些标准化远程控制协议进行通信，可以监测分布式装置，并能够安全地远程访问运行数据、报警功能和软件更新。
