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塔轮油气线SCADA系统网络设计方案

   日期:2008-10-13     来源:中国测控网     作者:管理员    

一、方案说明

塔轮油气线SCADA系统是由远程输入输出单元(RI/O)、就地控制站(LCS)、现场控制站(FCS)、中央监控工作站(CCS)组成的全厂自控系统。它是用光纤工业以太网为系统网络。该控制系统采用集散控制体系,既调度中心的集中控制和各泵站的分散控制。站控端共有三级控制方式:

第一级:调度中心遥控;接收调度中心调度人员远程控制管线系统运行工况和设备命令,自动完成有关控制操作。

第二级:站控;各输油站操作人员可以在控制台上监视和控制本站的系统运行工况和输油设备。

第三级:就地操作;根据就地安装的显示仪表,在现场操作按钮,可以控制泵站的有关设备。

二、网络拓扑结构图

三、设计说明

环内站点数目越多,其产生故障的机率就会随之增大,在本设计方案中9个站点分成2组构建环网,每个环内的站点数量分别是5,4。通过2#中间站和3#中间站把两个环网上连到中控室,再由中控室上联到综合管理计算机中心。语音传输方面,由于采用的是千兆光纤,所以完全可以保证语音质量与传输质量。从整体上看,本方案通过化整为零的思想有效降低了大量数据会对链路传输造成的压力,网络的健壮性和传输能力都比传统的拓扑高出很多。与此同时,因为采用了环网的设计思想,所以整个工程的造价会有效降低,布线和工程实施都十分方便。具体地说,该方案的优势表现在以下几个方面:

3.1 总流量的分担

采用本方案的设计方法,将所有站点分成2组组环,那么在每个环内的流量将会降低将近1/2,从而实现数据的全线速无阻塞转发。
3.2 环内站点的高速收敛

在本方案中,每个由4,5个站点构建的环网采用的是美国卓越TSC 特有的工业环网协议supreme-ring的升级版本v2,它的标准收敛时间为100ms,比起现在工业以太网领域里的其他环网协议,supreme-ring v2可以保证网络更加快速高效地实现对网络链路的冗余。

3.3 多点故障可能性的有效降低

在采用了冗余配置的网络结构里,网络本身拥有一定的自愈能力,但在极端状况下,当网络同时有多个站点发生故障时,依然会造成网络的瘫痪和传输的中断。而多点故障发生的可能性和同一分支里的站点数量多少直接相关,在环网拓扑结构中,环内站点的增加势必同时也会引发网络健壮性的降低。

在本方案的设计中,因为每个环网内都只设计有4和5个站点,所以单个环内多点故障并发的可能性得到有效降低,从而保证网络设计的健壮性。


 
  
  
  
  
 
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