[實(shí)用新型]工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)冗余交換裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020132263.5
• 申請(qǐng)日: 2010-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN201629755U
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司;東方電機(jī)控制設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/04
• 分類號(hào): H04L12/04;H04L12/28;H04L12/56;H04L29/06
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 徐豐

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電機(jī)勵(lì)磁控制領(lǐng)域，主要涉及一種應(yīng)用于勵(lì)磁裝置內(nèi)調(diào)節(jié)器與整流柜、滅磁保護(hù)柜之間數(shù)據(jù)交換的工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)冗余交換裝置。

背景技術(shù)

勵(lì)磁裝置為同步發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行提供可以調(diào)節(jié)的勵(lì)磁電流，裝置一般由一個(gè)勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜、一個(gè)或多個(gè)勵(lì)磁整流柜、一個(gè)或多個(gè)滅磁保護(hù)柜組成。勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜是整個(gè)裝置的控制中樞，勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜內(nèi)包含有兩套結(jié)構(gòu)和功能完全一致的調(diào)節(jié)器。勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜要完成控制信號(hào)的采集和預(yù)處理、接受外部的控制指令、進(jìn)行PID計(jì)算、完成邏輯判斷、發(fā)出控制信號(hào)、向就地人機(jī)界面和遠(yuǎn)方控制中心傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等。勵(lì)磁裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)交換包括勵(lì)磁裝置內(nèi)勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜與人機(jī)界面的數(shù)據(jù)交換和勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜與整流柜、滅磁保護(hù)柜的數(shù)據(jù)交換。勵(lì)磁裝置內(nèi)勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜與人機(jī)界面的數(shù)據(jù)交換：通常采用RS232串行通訊，在傳輸線上只允許一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器，工作模式為單端發(fā)送單端接收，最大傳輸距離為15m，最大數(shù)據(jù)傳輸速率20kbps，人機(jī)界面設(shè)置在就地調(diào)節(jié)柜的前門，通訊數(shù)據(jù)線一般在3米以內(nèi)，為避免現(xiàn)場(chǎng)干擾一般波特率設(shè)置9600bps，通訊協(xié)議為MODBUS協(xié)議，結(jié)構(gòu)上不采用冗余結(jié)構(gòu)，通過(guò)數(shù)據(jù)交換控制器的狀態(tài)信息、故障信息等可以顯示在人機(jī)界面上，操作者也可在人機(jī)界面上對(duì)控制器進(jìn)行投入、切除等操作。勵(lì)磁裝置內(nèi)勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜與整流柜、滅磁保護(hù)柜的數(shù)據(jù)交換：一般采用RS485串行通訊、ARCNET局域網(wǎng)、CAN網(wǎng)和商業(yè)以太網(wǎng)等，通過(guò)數(shù)據(jù)交換調(diào)節(jié)器可以得到整流柜、滅磁保護(hù)柜的模擬量和開關(guān)量信息，同時(shí)調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)可以發(fā)送到整流柜和滅磁保護(hù)柜以達(dá)到控制的目的。RS485傳輸介質(zhì)采用雙絞線，通訊速率一般設(shè)置為57.6Kbps，通訊協(xié)議為MODBUS協(xié)議或ASCII自定義協(xié)議，不采用冗余結(jié)構(gòu)。ARCNET局域網(wǎng)通訊采用令牌方式。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載輕時(shí)，即使只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)，令牌也要在網(wǎng)內(nèi)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上順序傳遞。傳輸速率達(dá)2.5Mbps。CAN網(wǎng)上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從。但是任一時(shí)刻只能有一對(duì)節(jié)點(diǎn)在通信，實(shí)際上CAN網(wǎng)是一種改進(jìn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。商業(yè)以太網(wǎng)采用的CSMA/CD協(xié)議，以太網(wǎng)允許任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)在沒(méi)有其他節(jié)點(diǎn)占用網(wǎng)絡(luò)時(shí)立即向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，傳輸速率100M/10Mbps。但商業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備并不是總能滿足惡劣環(huán)境下的高可靠性標(biāo)準(zhǔn)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不能使勵(lì)磁裝置內(nèi)數(shù)據(jù)通信兼顧高速率和可靠性的缺點(diǎn)，提供一種工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)冗余交換裝置。本實(shí)用新型采用具有雙以太網(wǎng)口的主控制器、雙以太網(wǎng)交換機(jī)、雙網(wǎng)絡(luò)傳輸線使得勵(lì)磁裝置內(nèi)數(shù)據(jù)通信傳輸速度快，且可靠性高。

本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)冗余交換裝置，包括勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜、勵(lì)磁整流柜和滅磁保護(hù)柜，其特征在于：所述勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜、勵(lì)磁整流柜和滅磁保護(hù)柜上還串接有雙工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜、勵(lì)磁整流柜和滅磁保護(hù)柜分別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸線與雙工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接。

所述勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜的主控制器包括第一主控制器、第二主控制器和人機(jī)界面，所述勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜內(nèi)設(shè)置有第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，所述勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜的第一主控制器的網(wǎng)絡(luò)口1和網(wǎng)絡(luò)口2分別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)；所述勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜的第二主控制器的網(wǎng)絡(luò)口1和網(wǎng)絡(luò)口2分別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)；所述人機(jī)界面的網(wǎng)絡(luò)口1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)口2通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。

所述勵(lì)磁整流柜內(nèi)置輔助PAC控制器或以太網(wǎng)智能I/O模塊，所述輔助PAC控制器或以太網(wǎng)智能I/O模塊的網(wǎng)絡(luò)口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，各網(wǎng)絡(luò)口與各工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)相對(duì)應(yīng)。

所述滅磁保護(hù)柜內(nèi)置輔助PAC控制器或以太網(wǎng)智能I/O模塊，所述輔助PAC控制器或以太網(wǎng)智能I/O模塊的網(wǎng)絡(luò)口1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第一工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)口2通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸線連接到第二工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。

所述雙工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)為八端口10/100Mbps非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

一、勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜、勵(lì)磁整流柜、滅磁保護(hù)柜全面采用雙冗余工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換。雙冗余工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)口冗余、交換機(jī)冗余、通訊線冗余，較現(xiàn)有的普遍采用的通訊方案在可靠性上大大提高，再結(jié)合工業(yè)以太網(wǎng)獨(dú)有的MODBUS/TCP通訊協(xié)議，大大降低了誤碼率。且雙冗余工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)通訊速率為10/100Mbps。