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综合自动化监控网络平台

概述

      工业控制以太环网可实现恶劣环境下数据传输的稳定性、可靠性和实时性。环网上的节点设备实时监测自己的工作状态并将其工作状态及时通知其他节点设备。一旦某段网络发生故障,临近的节点设备会立即通知其他节点设备,该信息在极短的时间内就会传遍全网。作为"根"的节点设备立即实行切换,在原来没有数据通过的那段链路上进行数据传输。整个切换时间最大为50ms,网络仍呈链状工作状态,从而实现链路冗余。当故障网络修复后,网络恢复到原工作状态。

系统拓扑结构图

技术优势

1.选用国际知名品牌赫斯曼、西门子、MOXA工业网络交换机,性能可靠、稳定;
2.整个网络可实现快速自愈,保证在50ms 内恢复正常的通讯;
3.核心、地面节点、井下节点交换机均选择网管型交换机,通过对工业以太环网的全面监视,实现综合的负载和故障分析,发现网络中可能存在的隐患并及时采取措施;
4.网络平台符合国际公认的网络标准IEC61158,具有完全开放的、成熟的第三方连接能力。

网络设备及性能

      工业控制冗余环网主要包括核心交换机、地面交换机、井下环网交换机、数据光端机等设备。

1. 核心交换机
      核心交换机选用性能可靠的国外知名品牌,包括:赫斯曼MACH 4000系列、西门子SCALANCE XR-324系列、MOXA PowerTrans PT-7828系列等,以上三个品牌的千兆工业以太网交换机是新一代的三层交换机,专为满足骨干网络高速高负载传输音频、视频和控制数据的需要而设计,符合企业的接入需要及未来的业务扩展。

赫思曼MACH 4000系列性能特点
● 支持10G(万兆)端口;
● 支持最多48个GE端口;
● 机架集成8个GE双绞线(10/100/1000 Mbps)端口;
● 集成8个GE Combo端口(光纤接口SFP 100/1000Mbps或双绞线 10/100/1000 Mbps);
● 配置L3P路由软件。

 

西门子SCALANCE XR-324系列性能特点
● 12个模块插槽,可用于连接2端口介质模块。介质类型包含单模光纤,多模光纤或双绞线;
● RJ45接口采用带有挡板的工业标准设计,用于连接FC RJ45 Plug 180插头;
● 电气接口均支持10/100/1000Mbps速率,光纤接口均支持100/1000Mbps速率,交换机端口以每8个端口为一组,组内端口支持1000Mbps全线速交换,组间不支持;
● 4引脚终端插线排用于冗余电源输入,以防止电源故障。

 
MOXA PowerTrans PT-7828系列性能特点
● PT-7828采用模块化、机架式设计,配备3个用于安装快速以太网模块的插槽,1个用于安装千兆以太网模块的插槽,最高可配置24+4G个端口;
● 快速以太网:插槽1,2,3,可安装具备10/100BaseT(X)或100BaseFX(SC/ST接口)类型的8/7/6端口模块;
● 千兆以太网:插槽4,可安装具备10/100/1000BaseT(X)和1000BaseSX/LX/LHX/ZX(LC接口)类型的4/2端口模块;
● Console:RS-232(RJ45)。
 

2. 地面交换机
       地面节点交换机选用赫斯曼MICE 4128-L3P模块化工业以太网交换机、西门子X307增强网管型交换机、MOXA Ether Device™ Switch EDS-510A网管型工业以太网交换机等,这些地面节点交换机性能稳定、可靠,其千兆网络适合传播数据信号、音频信号和视频信号。

赫斯曼MICE 4128-L3P性能特点

● 支持最多4个千兆端口,配置2~3个千兆以太网单模光接口;
● 支持最多28个FE端口,配置8个百兆以太网电口(可转换成RS-485接口);
● 千兆模块支持端口级SFP光纤模块,方便更换,1000Mbps以太网支持的传输距离达到120km。
西门子X307增强网管型交换机性能特点
● 3个1000M多模光纤SC接口,7个10/100M RJ45接口;
● LED诊断功能,故障信号显示,连接设置按钮,冗余电源;
● 输入,网络管理功能,Profinet器件,综合冗余管理。
MOXA EDS-510A网管型工业以太网交换机性能特点
● RJ45接口:10/100BaseT(X)or10/100/1000BaseT(X);
● 自适应光纤接口:Optional 1000BaseSX/LX/LHX/ZX(LC接口);
● 控制口:RS-232(RJ45)。

3. 井下环网交换机
      KJJ83(A)矿用隔爆兼本质安全型网络接口,选用国外知名品牌的工业以太网交换机,可组建高性能的千兆以太网骨干网络、冗余环网。

KJJ83(A) 矿用隔爆兼本质安全型网络接口
● 供电电源:127 / 380 / 660 V AC;
●接口数量:提供3个具有冗余及可自愈功能的环网千兆单模光纤SFP接口,7个百兆以太网接口,其中4个可以转换为RS485/CAN总线接口;
●发射光功率:-9dBm~-6dBm;
●波长:1310nm;
●接收灵敏度:-25.4dBm~-9.2dBm;
●通讯速率:100M/1000Mbps;
●RJ45以太网接口:100M/1000Mbps自适应,最大传输距离100m;
●RS485/CAN总线接口:采用异步、半双工的通讯方式,最大传输距离10km;
●后备电池:工作时间不小于2h;
●尺寸:135mm×445mm×220mm;
●重量:30kg 。
KTG113(A) 矿用本安数据光端机
煤炭科学研究总院研制的KTG113(A)矿用本安数据光端机能实现光信号和R485电信号的相互转换,同时可作为光信号转以太网信号的收发器,是煤矿工业以太网的接口设备之一。
● 电源输入:额定工作电压:21V DC;
● 工作电流:≤200mA;
● 光纤接口数量: 2路;
● 发射光功率:-9dBm~-6dBm (单模1310nm);
● 接收灵敏度:-25.4dBm~-9.2dBm (单模1310nm);
● CAN通讯接口:接口数量1个;
● 速率:5000bps;
● 尺寸:  115mm×346mm ×375 mm;
● 重量:5.0kg。

[日期:2012-09-18]
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