一、方案說明
塔輪油氣線SCADA系統是由遠程輸入輸出單元(RI/O)、就地控制站(LCS)、現場控制站(FCS)、中央監控工作站(CCS)組成的全廠自控系統。它是用光纖工業以太網為系統網絡。該控制系統采用集散控制體系,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視和控制本站的系統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
環內站點數目越多,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組構建環網,每個環內的站點數量分別是5,4。通過2#中間站和3#中間站把兩個環網上連到中控室,再由中控室上聯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的拓撲高出很多。與此同時,因為采用了環網的設計思想,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,該方案的優勢表現在以下幾個方面:
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,那么在每個環內的流量將會降低將近1/2,從而實現數據的全線速無阻塞轉發。
3.2 環內站點的高速收斂
在本方案中,每個由4,5個站點構建的環網采用的是美國卓越TSC 特有的工業環網協議supreme-ring的升級版本v2,它的標準收斂時間為100ms,比起現在工業以太網領域里的其他環網協議,supreme-ring v2可以保證網絡更加快速高效地實現對網絡鏈路的冗余。
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生故障時,依然會造成網絡的癱瘓和傳輸的中斷。而多點故障發生的可能性和同一分支里的站點數量多少直接相關,在環網拓撲結構中,環內站點的增加勢必同時也會引發網絡健壯性的降低。
在本方案的設計中,因為每個環網內都只設計有4和5個站點,所以單個環內多點故障并發的可能性得到有效降低,從而保證網絡設計的健壯性。