[實用新型]一種多級樹狀冗余網絡通訊系統

有效

• 申請號: 201420776400.7
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN204462773U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 楊林波;閆翀;張宸;趙輝;齊然;李田剛;肖欣榮;王東
• 申請（專利權）人: 南陽二機石油裝備(集團)有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 秦舜生

技術領域

本實用新型涉及石油鉆井設備技術，具體涉及一種多級樹狀冗余網絡通訊系統。

背景技術

常規網絡通訊系統一般只有2路通訊線路：PLC1、PLC2通訊。沒有劃分網絡功能層級，兩路沒有主次之分，網絡將所有的從站通訊和驅動混在一起相互連接，造成網絡通訊壓力增大，當出現通訊故障時也不方便及時查找出故障問題。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是設計一種多級樹狀冗余網絡通訊系統，該通訊系統能夠減少單級網絡的通訊壓力，又能夠減少查找故障線路的時間。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：一種多級樹狀冗余網絡通訊系統，采用PROFINET通訊協議，是由兩路VFD通訊線路為主和兩路DCC通訊線路為輔以及網電監控線路組成的網絡通訊系統；VFD通訊利用多路交換機功能將各個從站和驅動連接組成雙PLC通訊冗余系統，實現雙PLC平滑切換，VFD通訊一路將ET200M從站進行連接，另一路通過樹狀網絡結構將變頻驅動及閥島進行連接，兩路并行傳輸，通過交換機與PLC1、PLC2連接，可做到PLC1、PLC2平滑切換；DCC通訊分別將PLC1、PLC2與司鉆ET200M從站系統進行連接；網電監控線路將高壓房的網電監控系統與PLC1、PLC2進行連接。

本實用新型采用上述技術方案所設計的一種多級樹狀冗余網絡通訊系統，整個多級樹狀冗余網絡通訊系統在于通訊系統的冗余和多分級設計。冗余設計方便了雙PLC切換，任一PLC工作時都能夠保證整個網絡系統穩定，利用多級交換機的信號濾波放大作用，降低了電磁干擾，避免了遠距離傳輸造成的數據包丟失，使網絡更安全穩定，將整個網絡通訊功能劃分的更清晰，整個網路的設計可以使通訊系統更穩定，更快捷。

附圖說明

圖1表示本實用新型的MCC房、VFD2房及MPC箱連接部分的示意圖；

圖2表示網電監控系統部分的示意圖；

圖3表示DCC、VFD1房及閥島連接部分的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型一種多級樹狀冗余網絡通訊系統的結構作具體說明。

參見圖1，圖2和圖3，本實用新型一種多級樹狀冗余網絡通訊系統，采用PROFINET通訊協議，是由兩路VFD通訊線路為主和兩路DCC通訊線路為輔以及網電監控線路組成的網絡通訊系統。其中，VFD通訊利用多路交換機功能將各個從站和驅動連接組成雙PLC通訊冗余系統，實現雙PLC平滑切換。VFD通訊一路將ET200M從站進行連接，另一路通過樹狀網絡結構將變頻驅動（AD、DW、RT、MP等）及閥島進行連接。兩路并行傳輸，通過交換機與PLC1、PLC2連接，可做到PLC1、PLC2平滑切換。這樣的連接結構既清晰有效的劃分了各自網絡功能區域，減少單級網絡的通訊壓力，又實現了雙PLC的網絡冗余，簡化了網絡操作，同時當出現網絡故障的時候，可以很清晰的顯示和判斷哪一層級網絡故障，減少了查找故障線路的時間。

DCC通訊分別將PLC1、PLC2與司鉆ET200M從站系統進行連接的網絡通訊。其主要作用在于當VFD通訊出現故障時，可利用DCC通訊進行緊急操作，從而保證鉆井設備不會因為通訊故障引起事故，保障作業安全性。而由VFD通訊轉換成DCC通訊同樣無需手動切換，實現了兩個網路之間的冗余結構。

網電監控線路將高壓房的網電監控系統與PLC1、PLC2進行連接，用于監測高壓進線電壓數據和3臺變壓器運行狀態。

本實用新型一種多級樹狀冗余網絡通訊系統的配置是：2套PLC?，5?臺交換機，其中PLC柜1臺，AUX1柜3臺，AUX2柜1臺，DCC柜1臺，5套ET200M從站，分別在PLC柜、AUX1柜、AUX2柜、DCC柜、MPC箱，9臺變頻驅動，分別為MP1、MP2、DW、RT、AD、BLM1、BLM2、BLM3、BLM4，1套閥島系統，1套網電監控系統，1臺司鉆操作觸摸屏，1臺后臺數據處理工控機。整個多級樹狀冗余網絡通訊系統的主要特點在于通訊系統的冗余和多分級設計。冗余設計方便了雙PLC切換，利用多級交換機的信號濾波放大作用，降低了電磁干擾，避免了遠距離傳輸造成的數據包丟失，使網絡更安全穩定，將整個網絡通訊功能劃分的更清晰，整個網路的設計可以使通訊系統更穩定，更快捷。

本實用新型是一種新型網絡通訊結構，大大提高了網絡拓撲的合理性，保障了數據傳輸的安全穩定，方便現場安裝使用，更利于維護和故障分析。本實用新型將通訊線路優化為四路通訊，劃分了主次網絡，同時根據功能劃分網絡層級，減輕了單一層級網絡負擔，方便故障查找和維護，正彌補了常規鉆機電控系統的上述缺點。