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在电视监控系统中，为了完成对各信息点（视频、音频、报警信号）信息的收集，以及对各前端设备（云台、镜头、护罩、灯光等）的控制，我们需要铺设大量的线缆。这些线缆的布线方式，主要有星型连接和T型连接两种。
星型连接是电视监控系统中常用的布线方法（如图1所示），视频线、音频线和大多数报警探头的信号线都采用这种方法。星型连接的优点是施工、维护简单方便；缺点是比较费线。
图1：星型连接示意图
T型连接是一点对多点总线控制系统中常用的布线方法（如图2所示）。就是说，选择距离远的两个节点之间的线路作为主干总线，其他节点则通过T型接头挂接到主干线上。而T型接头引出的线路要越短越好，好不要超过主干线路的1/10，否则有可能会造成通讯故障。其实要防止这个问题的出现，简单的布线方法就是采用串接，从节点1连接两芯到节点2，再从节点2连接两芯到节点3，以此类推，直到远的节点，这样就可以保证T型接头引线近似为0。虽然串接可能会增加线路长度，但此时的线路通讯性能好，通讯速率也能达到大。T型连接的优点是省线，可以节约成本；缺点是布线和维护比较复杂。
图2：T型连接示意图
在电视监控系统中，大多数主机通过RS485总线控制前端的解码器，来完成对云台、镜头和其它辅助设备的控制。RS485总线是一种半双工的差分串行总线，传输介质为双绞线，大传输距离为1200米。
标准的RS485总线须采用T型连接，因而标准的解码器布线方法如图3所示。
图3：解码器的T型连接示意图
然而，由于电视监控系统中的其它线缆（视频、音频和报警信号）常常采用星型连接，如果解码器的布线一定要用T型连接，有时会使人感到别扭和不方便。实际工程中，绝大部分的主机对解码器的控制是单向的，即采用单向的RS485传输控制信号，这时对布线的要求就可以不那么严格，大量的实际工程证明解码器的星型连接是可行的（如图4所示）。当然，这种布线方法在解码器数量和远距离上有所限制，经验数值是，解码器数量10个以内，远距离400米以下。工程环境的不同，有可能造成实际数值与经验数值的较大差异。单向RS232-RS485转换卡(SE2485)和单向RS232-RS485转换器(SE8485)，就是为此功能而设计的。需要强调的是，对于必须要双向通信的RS485系统，布线时只能采用图3所示的T型连接，此时可以选用双向RS232-RS485转换器(SE8485A)。
图4：解码器的星型连接示意图
在中型和大型的电视监控系统中，解码器的数量较多，离主机的距离较远。RS485的布线往往需要采用星型连接和T型连接相结合的方法，才能解决问题。此时，可以选择RS485管理器(SE485H)，以及RS485接力器(SE9485),通过增加RS485总线数量和对RS485信号的接力驱动，来解决RS485驱动数量有限和驱动距离不够等问题。
进行RS485总线布线时，好采用屏蔽双绞线。这是因为双绞线可以抵消大部分的分布参数，双绞程度越大，抵消能力就越强。采用屏蔽层可更有效防止外界信号干扰。
为了达到防雷击的目的，屏蔽双绞线的屏蔽网一端应与解码器的地线（RS232-端，位于RS485B旁）相接；另一端应与系统地线相接。特别对于室外解码器，尤其要注意这一点。
在T型连接系统中，当线路距离较长（500米以上）时，会由于线路阻抗不匹配引起信号反射干扰，可能造成通讯失败。此时需要考虑在远的两个节点的A、B端上各并接一个120欧的平衡匹配电阻，以保证通讯的正常进行。但是注意不能在其他节点上并接平衡匹配电阻。
我们知道，RS485信号线为两条，一为A，另一为B，一般来说，A应与A相接，B应与B相接。值得注意的是，不同厂家出厂的产品，对A、B的定义不一样，因此在应用中，可以尝试交换A、B的接线（只要A、B不短路，就不会损坏器件），来解决调试不通的问题。
关于RS485驱动负载的数量，一般标准为32个。驱动负载数量还取决于产品所选用的RS485接口芯片，有的能驱动64个负载，有的能驱动128个。SE系列的相关产品采用的都是能驱动64个负载的RS485接口芯片。但在实际工程中，为了通信的可靠性，建议多接入80%的大驱动负载数量的负载。
1 引言
ABB公司在收购了贝利（Bailey）公司后，将它旗下的多款控制系统整合到了以工业IT为基础，针对目标技术的先进800XA系列控制系统中。在继续为国内的电力，冶金，石化，造纸等行业提供整体的解决方案以外，已将它旗下的一款已有十几年发展历史的中小型控制系统AC31作为产品引入中国。目前在此基础上推出更为先进的AC500系列，可为国内的系统集成和OEM等通用的应用提供更多的选择。本文将介绍此系统及其在污水处理中的应用。
2 AC500控制系统介绍
AC500系统由CPU主模块、通讯模块、CPU底板、I/O模块和端子板、FBP远程I/O接口模块和端子板，CPU等组成。如图1所示。
2.1 CPU主模块
CPU有PM571、PM581 和PM591三个不同的等级。均带有：LCD显示、操作按键、一个SD卡的扩展口和两个集成的串行通讯口。CPU可直接插在CPU底板上，底板可选择集成以太网或者ARCNET网络接口。此外，保留的CS31的通讯接口是考虑到了和AC31等ABB公司其他系列PLC的兼容性。
2.2 通讯模块
除了CPU上集成的通讯接口外，每一个CPU上还可多扩展4个通讯接口。这4个通讯接口可扩展为任意的标准总线协议。CPU上集成的两个Modbus通讯接口和可选集成的以太网或ARCNET局域网络接口外，通过通讯扩展接口还能扩展 ProfibusDP-V1、DeviceNet、CANopen和以太网等总线接口。
2.3 I/O 模块
输入/输出模块有模拟量和开关量两大种类。每个输入/输出模块均可直接插到端子板上，CPU本地和通过FBP分布式扩展的子站，可大扩展到7个输入/输出模块。
2.4 FBP 远程I/O接口模块
这种模块集成了一定数量的开关量输入/输出，并且通过它实现和CPU 的通讯和分布I/O。这个分布模块后面又可大扩展7个输入/输出模块。
2.5 AC500 Control Builder 编程
AC500 Control Builder 编程是一套可对所有系列AC500 CPU进行编程的工程工具，这套编程软件符合IEC61131-3的，可支持五种不同的编程语言：
（1）功能块（FBD）
（2）语句表（IL）
（3）梯形图（LD）
（4）结构文本（ST）
（5）顺控图（SFC）
这套软件可完成AC500系统的全部设置，包括所有的总线接口，而且还有全面的自诊断功能、报警处理、可视化调试工具和开放的数据接口。此外还可以提供离线仿真,变量跟踪功能,配方管理和监视列表,可视化的调试工具,通讯接口的设置,开放的数据接口,工程接口。
3 SBR污水处理工艺介绍
序批式活性污泥法简称SBR (Sequence Batch Reactor)法，是早期充排式反应器的一种改进。随着自动控制水平的tigao，SBR法引起人们的重新重视，并对他进行了更加深入的研究与改进，自1985年我国座SBR处理设备在的投产，目前已经广泛的应用在工业污水和城市污水的处理中。
SBR工艺的基本操作流程由进水，反应，沉淀，出水和闲置等五个基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行的。
SBR工艺系统组成简单（如图2），不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备。SBR具有效率高，脱氢除磷效果好，防止污泥膨胀性能强，耐冲击负荷和处理能力强等优点。
4 基于AC500的SBR自动化系统
污水处理厂的自动控制系统由三级分布式集散控制系统组成（如图3）。
级—监控管理，由中央控制室的操作站实现;第二级—过程控制，由现场的各分系统或成套设备的控制系统实现; 第三级—单机就地控制，由现场电气控制系统实现。级采用工控计算机作为上位机,以TCP/ IP工业以太网与PLC 系统通讯,实行集中控制。通过工控软件实时监视全厂工艺参数变化、设备运行、故障发生等情况，同时负责日常报表打印、事故打印和数据记录等。
第二级以AC500 PLC系统作为现场控制核心,从系统扩容及维护考虑,按场区配置分站PLC ,通过AC31网与所属I/O子站通讯对liuliang、液位、pH 值、电机等参数进行采集、控制。
第三级采用ABB公司的AC31系统产品组成I/O子站,采集现场参数,执行上一级PLC主站的控制命令。系统可靠性高、通用性强、网络联接简单方便,能够较好地实现对污水处理工艺过程的控制,达到工程应用的要求。
4.1上位计算机与PLC的主站通信
由于污水处理控制对象多且分散,生产工艺流程复杂,如果采用集中控制方式,则必须采用多套系统,相互之间没有联系,无法对整个工厂进行整体监控,并且投资大,所以本系统采用分布式集散控制系统,将管理与控制分离。上位计算机选用HP工业PC机,预装北京昆仑通态公司的MCGS 5.5通用版。可任意调入各工艺图、运行表、设定表和控制表，工艺图以图形的方式显示各个工段的工艺流程和数据。同时，具有工艺流程画面实时显示、报表打印、历史数据与趋势数据等功能,并能根据控制的需要直接设定现场的相应参数。例如，泵站的变频器的恒定水位，报警水位，停泵水位的设定，排泥时间的设定等。下位控制系统由1台AC500系列PLC及其相应外围设备组成,它们置于中央控制室。PLC主站把从I/O子站接收到的数据通过Ethernet LAN上传到上位工控计算机。本系统的Ethernet LAN是以ABB PLC提供的标准工业以太网TCP/IP通讯模块(TB521-ETH)来实现的,传输速率为10Mbit/s ,介质为屏蔽双绞线,网络无任何特殊要求,上位机只需一块普通网卡即可实现通讯。
4.2 PLC主站与远程I/O子站的通信
1#～8# I/O子站分别选用AC31系统的远程扩展模块（ICMK14 N1-24DC）, I/ O子站置于污水控制现场, 就近控制所属设备,形成分散控制的能力,并采集现场设备的运行状况和故障信息,通过CS31总线联接到PLC主站 ,CS31总线是一种点对多点的RS485串行通讯。每个通讯系统由一个主站和大31个从站组成。通讯距离不加中继为500米，加中继大可达到2000米。通讯介质为屏蔽双绞线。以PLC主站与I/O子站为例的通讯网络框图如图4。
PLC主站通过CPU(PM581)上保留的CS31通讯接口、CS31通讯总线与I/O子站（AC31远程扩展模块）构成高速对等通讯网络,随时采集现场设备的运行状况和故障信息,并上传上位工控机 ,形成集散控制。
5 结束语
以本文的研究结果为基础设计的技术方案,在浙江某生活污水处理厂具体实施。实际的运行结果表明,其设计结构合理,安全可靠,控制精度等技术性能指标满足了生产的实际需要，性价比很高。
设备、控制系统良好的接地，不仅是保证人身安全所需的“电击防护”措施，而且也是抑制干扰、减小电磁干扰、tigao系统可靠性的重要手段，在设计、施工阶段必须予以重视。
设备、控制系统良好的接地，不仅是保证人身安全所需的“电击防护”措施，而且也是抑制干扰、减小电磁干扰、tigao系统可靠性的重要手段，在设计、施工阶段必须予以重视。
PLC控制系统对接地的一般要求如下：
①系统接地必须良好，对于PLC控制系统，接地电阻应小于4Q。
②接地线必须有足够大的线径，独立安装的PLC基本单元，应使用截面积在2.5nim2以上的黄/绿线与系统保护接地线(PE)连接。
③模块化结构的PLC，各模块与机架间一般可以通过模块本身的接地连接端，使得各模块与叽架间保持良好的接地，但机架与系统保护地之间应保证接地良好，应使用截面积在2.5mm2以上的黄/绿线与系统保护接地线(PE)连接。
④系统中的其他控制装置(如驱动器、变频器等)的接地必须同样符合规范，并独立接地。
按照DINEN标准规定，各控制装置的接地线的线径如表7-4.1所示。表中“通过固定的连接”是指控制装置通过导电基座与良好接地的电气柜(元件安装板)进行接地连接时的要求。
⑤系统中的各类屏蔽电缆的屏蔽层、金属软管、走线槽(管)、分线盒等均必须保证接地良好。
2.各类不同接地的处理
在PLC系统中，主要有以下几种与接地有关的常用“地”，需要根据不同的情况进行分别处理。 （1）逻辑与指令WAND (D)WAND(P)指令的编号为FNC26。是将两个源操作数按位进行与操作，结果送指定元件。
（2）逻辑或指令WOR (D) WOR (P)指令的编号为FNC27。它是对二个源操作数按位进行或运算，结果送指定元件。如图4-48所示，当X1有效时,（D10）∨（D12）→（D14）
（3）逻辑异或指令WXOR (D) WXOR (P)指令的编号为FNC28。它是对源操作数位进行逻辑异或运算。
（4）求补指令NEG (D) NEG (P)指令的编号为FNC29。其功能是将[D.]指定的元件内容的各位先取反再加1，将其结果再存入原来的元件中。
WAND、WOR、WXOR和NEG指令的使用如图1所示。
图1 逻辑运算指令的使用
使用逻辑运算指令时应该注意：
1）WAND、WOR和WXOR指令的[S1.]和[S2.]均可取所有的数据类型，而目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。
2）NEG指令只有目标操作数，其可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。
3）WAND、WOR、WXOR指令16位运算占7个程序步，32位为13个程序步，而NEG分别占3步和5步。