玻璃是歷史最悠久的材料之一,雖不引人注意,但卻一直伴隨著人類的發展,并且越來越重要。在新紀元之始,隨著工藝競爭的展開,玻璃變得更加重要。必須以一種優化方式整合玻璃生產和加工的各個工藝步驟,以滿足所有需求。玻璃行業DCS分散式控制系統的應用,提高了生產工藝。而網絡通訊是構建整個分散控制系統的平臺,這個“平臺”的好與壞直接影響著整個分散控制系統的工作性能。近年來,以太網技術發展迅速,網絡傳輸速度從10Mbit/s發展到目前1000Mbit/s,以太網價格非常低廉,加上以太網的開放性和兼容性,使得越來越多的DCS采用以太網做為其通訊網絡。

二、DCS系統拓撲圖

采用光纖冗余環網技術,通過分布在各子系統的交換機采集數據,通過光纖網絡與控制臺相通信,采用的是標準TCP/IP協議,所采用的網絡交換機為卓越信通TSCCarat5508FC2工業冗余環網交換機,4號控制站與主干網絡采用的是光纖傳輸,通過TSCMC210光纖收發器完成通信介質的轉換

三、設計說明

考慮到工業現場對實時性要求,采用的是環網設計理念,避免單條鏈路故障對網絡的影響。

四、方案優勢

工業環網是現在主要應用于工業網絡環境的一種網絡拓撲結構。它的主要功能是為網絡提供極高的安全性和可靠性,當網絡發生故障時,環網特有的冗余算法可以保證網絡的毫秒級自愈。

本方案采用的卓越信通TSCCarat55系列工業冗余環網交換機環網,采用的是冗余環網的設計理念,它能夠提供故障冗余,當網絡中任何節點發生故障時,網絡都能在300ms內實現收斂而不影響數據的正常傳輸,從而大大增強網絡的穩定性、可靠性。

卓越信通TSCCarat55系列工業冗余環網交換機是專為工業類客戶設計的支持冗余環網拓撲結構的通信設備,充分考慮到工業控制對通訊系統可靠性的要求,采用TSC獨有的“Supreme-Ring”環網協議,其鏈路故障恢復時間達到了300ms以內,完全采用封閉金屬褶皺散熱結構,適用于高溫、灰塵、強電磁等惡劣環境。特殊型號機型更能勝任水下運行。該機型環網設置已經高度智能化,無須現場PC設置,智能確認開關的使用既使得網絡工程師的現場操作簡單,又確保通訊系統安全可靠。工廠、電站、軍方等不同客戶可根據各自需要選擇該系列產品。

TSCCarat55工業以太網交換機具有6個10/100M雙絞線端口(RJ45)用于連接終端設備或網段,2個主干端口(光纖)用于構成主干“Supreme-Ring”連接,可為工業現場控制設備提供可冗余的連接,任何一段主干通訊通道的故障都將在300ms內被察覺出來,并將啟動冗余鏈路傳送數據,讓您的自動化系統保持正常工作。TSCCarat55工業以太網交換機采用存儲轉發交換方式,最大學習8000個地址,其每個端口均可連接多個獨立的物理網段。完全兼容IEEE802.3標準,減少了與其他支持以太網設備與Carat相連接時候出現的兼容性問題。

TSCMC210系列光纖收發器是專門用于工業環境下10/100Base-TX與100BaseFX之間進行數據通訊的物理層設備,其堅固的外殼設計和方便的DIN-RAIL卡規式安裝方式極大的增強了工業環境數據通訊的可靠性。

五、 結論

通過對玻璃行業DCS系統網絡的冗余冗錯結構、實時性、可靠性和安全性分析,說明工業以太網技術在玻璃行業DCS系統中的應用是成功的,該技術保留了以太網廉價高效,兼容性好的特點,完全能滿足玻璃行業生產的需要。以太網由于其價格非常低廉,在價格走低的同時傳輸速度卻穩步上升。通過采用廣泛使用的標準以太網產品,DCS廠商不僅能夠根據需要,方便地升級整個通訊系統性能,而且更為重要的是大大減少廠商的研發投資,降價整個系統成本,提高競爭優勢。隨著計算機技術和網絡技術的飛速發展,工業以太網在DCS中的應用前景將更為廣泛。