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HIEE410507P201 ABB系統(tǒng) 系統(tǒng)卡件模塊

2023-08-07 17:49 作者:雄霸賴工-17750010683  | 我要投稿

HIEE410507P201 ABB系統(tǒng) 系統(tǒng)卡件模塊

HIEE410507P201 ABB系統(tǒng) 系統(tǒng)卡件模塊

考慮到大多數(shù)數(shù)據(jù)都只需要在底層網絡中傳輸,只有少數(shù)需要通過上層網絡進行跨網絡傳輸,因此,將整個通訊系統(tǒng)合理分層后,一方面可以合理隔離各層的網絡通訊量,有利于提高各層通訊的實時性,另一方面也有利于網絡的可靠性,通過分層可以有效隔離各層網絡通訊故障,例如操作管理網絡的故障不會波及到控制網絡的正常運行。采用分層結構還有一個優(yōu)點,那就是DCS廠商可以根據(jù)需要選擇合理的網絡拓撲結構和通訊協(xié)議,在滿足整個通訊系統(tǒng)實時性和可靠性的基礎上最大限度地降低成本,從而提高整個系統(tǒng)的競爭力,例如在圖1操作網絡層通過采用流行的標準工業(yè)以太網結構和TCP/IP通訊協(xié)議,有效提高了系統(tǒng)的開放性,與此同時,由于以太網非常便宜,因此使整體成本有效降低。需要注意的是,在這種分層體系中,連接不同網絡之間的通訊裝置的可靠性就成為一個關鍵因素,在可能的情況下選用高質量的標準網關?!?br>  2.通過分段進一步提高通訊效率
  由于以太網在重負荷下的低效率,應特別注意有效降低以太網的通訊負荷,尤其是在控制層使用以太網結構時。與控制網絡相比,雖然操作層網絡的實時性要求要低得多(一般來講,由于人的視覺影響,操作畫面數(shù)據(jù)刷新速度不宜高于1秒,否則操作人員容易疲勞),但是以太網由于具有傳輸不確定性的固有缺點,有效降低其通訊負荷總是有益的,為此可以采用三種辦法,首先是采用更高速的以太網,譬如100Mbps快速以太網;其二是采用交換式以太網代替共享式以太網,以避免碰撞域,從而提高傳輸效率,典型代表就是MCS公司的MAX1000+系統(tǒng);其三就是采用合理分段技術。這三種方法都各有其特點,在現(xiàn)有DCS中都得到了體現(xiàn),鑒于前兩種方法大家已經熟悉,這里就不再贅述,這里只簡單討論了第三種情況。
  由于圖]所示分層網絡體系中一般都采用了雙服務器和多操作員站的配置,因此可以將操作管理網絡人為劃分為兩個相對獨立的以太網,兩個網絡通過網橋連接,兩個服務器分別掛接在兩個以太網上,而操作員站則平分在兩個網絡上,例如目前一般一套機組DCS配有5個操作員站,因此可以按2、3分布,如圖2所示。這樣,在正常情況下,每個服務器都只服務與各自對應的操作員站,從而減少了網絡傳輸負荷和服務器負荷,可以顯著提高系統(tǒng)的響應速度度。如果出現(xiàn)異常情況,譬如一臺服務器癱瘓,那么通過網橋兩個以太網又成為一個整體,此時工作的服務器同時服務于所有操作員站,此時雖然響應速度稍微慢一些,但是完全不影響正常使用。采用這種方法不僅充分利用了兩臺服務器,而且只增加一個網橋的情況下就可以明顯改變系統(tǒng)響應速度,因此是一種“低投入,高回報”的解決方案。根據(jù)作者的了解,目前貝利公司的SYMPHONY、ABB公司的PROCONTROI。P和日立公司的HIACS5000+都采用了該措施。


  采用上述方案后,操作管理網絡的通訊效率和可靠性都得到了較大提升。其實類似的分段措施在控制網絡層也有使用,最典型的就是在日立公司HIACS3000/5000系統(tǒng)和FOXBORO公司的I/ASeries系統(tǒng),其示意圖如圖3所示,此時控制層網絡按照系統(tǒng)劃分為燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和給水系統(tǒng)等。通過劃分,各個控制網絡段的通訊負荷有效降低,通訊實時性大大提高,可靠性也得到顯著改善。但是需要注意的是,采用這種方式時,控制網絡段的劃分和控制機柜的合理分布非常關鍵,在可能的情況下,將數(shù)據(jù)交換頻繁的控制機柜放在同一控制網絡段上可以大大改善通訊實時性。例如根據(jù)日立公司提供的相關資料,在日立HIACS3000/5000系統(tǒng)中,機柜內數(shù)據(jù)傳輸周期為lOOms,而同一控制網絡上控制機柜數(shù)據(jù)交換需要200ms,如果需要在不同控制網絡上控制機柜之間交換數(shù)據(jù)則需要400ms時間。采用這種方式的潛在優(yōu)點就是可以更好地實現(xiàn)控制機柜的物理分散,因為控制網絡段可以根據(jù)需要加以靈活配置,這在FOXBORO公司的DCS實際應用系統(tǒng)中得到了較好的體現(xiàn)。

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