一、方案說明
塔輪油氣線SCADA系統(tǒng)是由遠程輸入輸出單元(RI/O)、就地控制站(LCS)、現(xiàn)場控制站(FCS)、中央監(jiān)控工作站(CCS)組成的全廠自控系統(tǒng)。它是用光纖工業(yè)以太網為系統(tǒng)網絡。該控制系統(tǒng)采用集散控制體系,既調度中心的集中控制和各泵站的分散控制。站控端共有三級控制方式:
第一級:調度中心遙控;接收調度中心調度人員遠程控制管線系統(tǒng)運行工況和設備命令,自動完成有關控制操作。
第二級:站控;各輸油站操作人員可以在控制臺上監(jiān)視和控制本站的系統(tǒng)運行工況和輸油設備。
第三級:就地操作;根據就地安裝的顯示儀表,在現(xiàn)場操作按鈕,可以控制泵站的有關設備。
二、網絡拓撲結構圖

三、設計說明
環(huán)內站點數(shù)目越多,其產生故障的機率就會隨之增大,在本設計方案中9個站點分成2組構建環(huán)網,每個環(huán)內的站點數(shù)量分別是5,4。通過2#中間站和3#中間站把兩個環(huán)網上連到中控室,再由中控室上聯(lián)到綜合管理計算機中心。語音傳輸方面,由于采用的是千兆光纖,所以完全可以保證語音質量與傳輸質量。從整體上看,本方案通過化整為零的思想有效降低了大量數(shù)據會對鏈路傳輸造成的壓力,網絡的健壯性和傳輸能力都比傳統(tǒng)的拓撲高出很多。與此同時,因為采用了環(huán)網的設計思想,所以整個工程的造價會有效降低,布線和工程實施都十分方便。具體地說,該方案的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面:
3.1 總流量的分擔
采用本方案的設計方法,將所有站點分成2組組環(huán),那么在每個環(huán)內的流量將會降低將近1/2,從而實現(xiàn)數(shù)據的全線速無阻塞轉發(fā)。
3.2 環(huán)內站點的高速收斂
在本方案中,每個由4,5個站點構建的環(huán)網采用的是美國卓越TSC 特有的工業(yè)環(huán)網協(xié)議supreme-ring的升級版本v2,它的標準收斂時間為100ms,比起現(xiàn)在工業(yè)以太網領域里的其他環(huán)網協(xié)議,supreme-ring v2可以保證網絡更加快速高效地實現(xiàn)對網絡鏈路的冗余。
3.3 多點故障可能性的有效降低
在采用了冗余配置的網絡結構里,網絡本身擁有一定的自愈能力,但在極端狀況下,當網絡同時有多個站點發(fā)生故障時,依然會造成網絡的癱瘓和傳輸?shù)闹袛唷6帱c故障發(fā)生的可能性和同一分支里的站點數(shù)量多少直接相關,在環(huán)網拓撲結構中,環(huán)內站點的增加勢必同時也會引發(fā)網絡健壯性的降低。
在本方案的設計中,因為每個環(huán)網內都只設計有4和5個站點,所以單個環(huán)內多點故障并發(fā)的可能性得到有效降低,從而保證網絡設計的健壯性。