一、行業背景
隨著環保政策趨嚴，污水處理行業對自動化、數據實時性和設備兼容性需求激增。傳統污水處理廠普遍存在設備協議異構（如DeviceNet、PrfiNet混用）、數據孤島嚴重的問題，現需通過穩聯技術DeviceNet轉PrfiNet協議轉換網關實現設備互聯，提升智能化水平。
項目需求
某大型污水處理廠需將原有歐姆龍CJ2M-CPU33（DeviceNet主站）控制的曝氣風機、污泥泵與新增西門子S7-1500PLC（PrfiNet主站）實現數據互通，目標包括：
1. 設備互聯：將DeviceNet設備接入PrfiNet網絡，統一中控系統監控；
2. 實時控制：實現曝氣量、污泥回流比的閉環調節；
3. 數據追溯：歷史數據存儲至SCADA系統，滿足環保部門監管要求。

方案設計
核心設備
協議轉換網關：穩聯技術PrfiNet轉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；
從站設備：安川變頻器（DeviceNet接口，型號：VS-606V7）、E+H流量計。

拓撲結構
S7-1500(PrfiNet主站)→PrfiNet轉DeviceNet智能網關（Prfinet從站）

CJ2M-CPU33(DeviceNet主站)→安川變頻器/流量計（DeviceNet從站）實施過程
1.硬件配置
網關參數：
Prfinet側：IP地址192.168.1.100，設備名稱“WL-PN-DVN”；
DeviceNet側：波特率500kbps，站地址0；
PLC組態：
TIAPrtal中導入DeviceNet轉PrfiNet邊緣計算網關的GSDML文件，分配輸入/輸出各128字節；
映射變頻器頻率指令（輸出字節0-1）、流量計瞬時流量（輸入字節2-3）。

2.數據映射邏輯
Prfinet輸入區（PLC接收）→網關內部緩沖區→DeviceNet輸出區（變頻器/流量計）
Prfinet輸出區（PLC發送）←網關內部緩沖區←DeviceNet輸入區（變頻器/流量計）
3.關鍵配置步驟
DeviceNet網絡掃描：
使用歐姆龍CX-Integratr掃描從站設備，確認安川變頻器站地址為1，流量計為2；
EDS文件導入：
將安川、E+H的EDS文件加載至WL-PN-DVN配置軟件，建立設備對象字典映射；
異常處理：
通過網關狀態燈（RUN/ERR）診斷通信故障，例如ERR燈閃爍表示DeviceNet波特率不匹配。
成果與價值
1. 效率提升：
曝氣量調節響應時間從3秒縮短至200ms，降低能耗12%；
中控室可實時監控20臺DeviceNet設備狀態，故障排查效率提升40%。
2. 合規性：
數據存儲周期達5年，滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》要求；
3. 擴展性：
支持后續接入MdbusTCP儀表（通過WL-PN-DVN的級聯功能）。

審核編輯 黃宇