第二章300x网络

jx-300x集散控制系统的通讯网络由信息管理网、过程控制网构成，其典型的拓扑结构如图2.1-1所示：

图2.1-1 jx-300x系统网络结构示意图。

由于集散控制系统中的通讯网络担负着传递过程变量、控制命令、组态信息以及报警信息等任务，所以网络的结构形式、层次，以及组成网络后所表现的灵活性、开放性、传输方式等方面的性能都十分重要。

jx-300x系统为适应多种过程控制规模和多种现场条件，其通讯系统对于不同层次分别采用了信息管理网、scne ⅱ网络和sbus总线。

信息管理网采用以太网络，用于工厂级的信息传送和管理，是实现全厂综合管理的信息通道。该网络通过在多功能mfs上安装双重网络接口（信息管理和过程控制网络）转接的方法，获取集散控制系统中过程参数和系统的运行信息，同时向下传送上层管理计算机的调度指令和生产指导信息。管理网采用大型网络数据库，实现信息共享，并可将各个装置的控制系统连入企业信息管理网，实现工厂级的综合管理、调度、统计、决策等。

信息管理网的基本特性：

拓扑规范：总线形（无根树）结构，或星形结构；

传输方式：曼彻斯特编码方式；

通讯控制：符合ieee802.3标准协议和tcp/ip标准协议；

通讯速率：10mbps、100mbps、1gbps等；

网上站数：最大1024个；

通讯距离：最大10km。

通讯介质：双绞线（星形连接），50ω细同轴电缆、50ω粗同轴电缆。

（总线形连接，带终端匹配器），光纤等；

jx-300x系统采用了双高速冗余工业以太网scnet ⅱ作为其过程控制网络。它直接连接了系统的控制站、操作站、工程师站、通讯接口单元等，是传送过程控制实时信息的通道，具有很高的实时性和可靠性，通过挂接网桥，scnet ⅱ可以与上层的信息管理网或其它厂家设备连接。

过程控制网络scnet ⅱ是在10base ethernet基础上开发的网络系统，各节点的通讯接口均采用了专用的以太网控制器，数据传输遵循tcp/ip和udp/ip协议。根据过程控制系统的要求和以太网的负载特性，网络规模受到了一定的限制，基本性能指标如下：

拓扑规范：总线形结构，或星形结构；

传输方式：曼彻斯特编码方式；

通讯控制：符合tcp/ip和ieee802.3标准协议；

通讯速率：10mbps、100mbps等；

节点容量：最多15个控制站，32个操作站、工程师站或多功能站；

通讯介质：双绞线，rg-58细同轴电缆、rg-11粗同轴电缆、光缆；

通讯距离：最大10km。

jx-300x scnet ⅱ网络采用双重化冗余结构，如图2.2-1所示。在其中任一条通讯线发生故障的情况下，通讯网络仍保持正常的数据传输。

图2.2-1 scnet ⅱ网络双重化冗余结构示意图。

scnet ⅱ的通讯介质、网络控制器、驱动接口等均可冗余配置，在冗余配置的情况下，发送站点（源）对传输数据包（报文）进行时间标识，接收站点（目标）进行出错检验和信息通道故障判断、拥挤情况判断等处理；若校验结果正确，按时间顺序等方法择优获取冗余的两个数据包中的一个，而滤去重复和错误的数据包。而当某一条信息通道出现故障，另一条信息通道将负责整个系统通讯任务，使通讯仍然畅通。

对于数据传输，除专用控制器所具有的循环冗余校验、命令/响应超时检查、载波丢失检查、冲突检测及自动重发等功能外，应用层软件还提供路由控制、流量控制、差错控制、自动重发（对于物理层无法检测的数据丢失）、报文传输时间顺序检查等功能，保证了网络的响应特性，使响应时间小于1秒。

在保证高速可靠传输过程数据的基础上，scnet ⅱ还具有完善的**实时诊断、查错、纠错等手段。系统配有scnet ⅱ网络诊断软件，内容覆盖了网络上每一个站点（操作站、数据服务器、工程师站、控制站、数据采集站等）、每个冗余端口（0#和1#）、每个部件（hub、网络控制器、传输介质等），网络各组成部分经诊断后的故障状态被实时显示在操作站上以提醒用户及时维护。

1.总述。操作站网卡是采用带内置式10baset收发器(提供rj45接口)的以太网接口。

它既是scnet ⅱ通讯网与上位操作站的通讯接口，又是scnet ⅱ网的节点（两块互为冗余的网卡为一个节点），完成操作站与scnet ⅱ通讯网的连接。

图2.2-2 所示为操作站网卡的结构示意图。

图2.2-2 操作站网卡的结构示意图。

2．安装与调试。

网卡采用标准的以太网卡方法安装。具体请参照相应的网卡说明书及windows “帮助”中有关网络安装的说明。

3．网卡地址设置。

sp023 10base t网卡双绞线。

sp024 10base 2网卡细同轴电缆。

sp025 10base 5网卡粗同轴电缆。

sp026 100baset网卡双绞线，100mbps

jx-300x网络中最多32个操作站，对tcp/ip协议地址采用如下系统约定：

表 2.2-1 scnet ⅱ操作站地址约定。

网络码128.128.1 和128.128.2代表两个互为冗余的网络。在操作站中表现为两块网卡，每块网卡所代表的网络号由ip地址设置决定。

1．总述。控制站作为scnet ⅱ的节点，其网络通讯功能由主控卡担当。主控制卡结构图如2.2-6（正视图）所示。

图2.2-6 主控制卡结构示意图。

主控制卡上有关网络通讯的接口及指示灯说明如下：

rj451：通讯接口0，直接与双绞线rj45连接器相连；

rj452：通讯接口1，直接与双绞线rj45连接器相连；

ledａ：是rj451通讯指示灯；

ledｂ：是rj452通讯指示灯；

sw2：本节点的通讯地址拨号开关。

主控制卡地址拨号开关：

拨号开关sw2拨在“on”一侧时，表示“1”；反之，表示“0”；

拨号开关sw2的左侧为高位，右侧为低位，如图2.2-6所示；

对于主控制卡，仅最低位值不同的相邻的节点地址表示该两块主控制卡互为冗余，如：地址02#与03##与05#

2．地址设置。

a) 使用拨号开关sw2设置卡件地址；

b) 地址设置范围：jx-300x系统中最多可有15个控制站，对tcp/ip协议地址采用如**2.2-2所示的系统约定：

** 2.2-2 tcp/ip协议地址的系统约定。

网络码128.128.1 和128.

128.2代表两个互为冗余的网络。在控制站表现为两个冗余的通讯口，上为128.

128.1，下为128.128.

2，如图2.2-7所示。

3. 安装与调试。

jx-300x中，每个操作站有两块互为冗余的网卡，每块网卡有一个通讯口，**2.2-3为控制站网卡sp243通讯指示灯的说明，安装示意图如图2.2-7所示。

**2.2-3 控制站网卡sp243通讯指示灯说明。

—”表示led指示状态不定。

图2.2-7 主控制卡安装调试示意图。

可选用双绞线作为引出电缆，对应的网卡具有rj45接口即可。具体网络连接结构见图2.2-8所示。

图2.2-8 双绞线网络连接示意图。

铺设要求。1）选用amp 5类或超5类无屏蔽双绞线（ utp）或带屏蔽双绞线（stp）。

2）暴露在地面的双绞线必须使用保护套管；电气干扰较严重的场所，双绞线必须使用金属保护套管，金属保护套管必须可靠接地。

可选用细同轴电缆作为引出电缆，对应的网卡除具有rj45接口外，还应有bnc接口。

如果网卡只具有rj45接口，为与细同轴电缆相连接，必须配有相应的转换器（或带有bnc接口的集线器）；

如果网卡已具有bnc接口，可直接与细同轴电缆相连接。

具体网络连接结构见图2.2-9。（jx-300x网络冗余采用双重化结构，以下用单线来简化描述）

图2.2-9中使用细同轴电缆处， 100m≤节点间距离≤185m。

铺设要求：1) 图2.2-9中处必须严格按图2.2-10连接：

2) 总线上最远的两端必须加上50ω的终端匹配器。

3) 当设备不在同一接地平面或接地不良时，需要使用bnc浪涌吸收器。

图2.2-9 细缆网络连接示意图。

图2.2-10

费用少，无升级需要时，可选用粗同轴电缆作为引出电缆；

对应网卡除具有rj45接口外，还应有aui接口；

如果网卡只具有rj45接口，为与粗同轴电缆收发器相连接，必须配有相应的转换器（或带有aui接口的集线器）；

如果网卡具有aui接口，可通过收发器电缆直接与粗缆收发器的aui接口相连；

具体网络连接结构见图2.2-11。（jx-300x网络冗余采用双重化结构，以下用单线来简化描述）

铺设要求：1）图2.2-11中，1，2，3处为收发器电缆，一般最远距离不能超过30m；

2）总线最远的两端必须加50ω的终端匹配器；

3）应保证电缆的弯曲程度一般保持在半径大于5厘米，避免由于弯曲过度而造成信号的质量受损；

4）当设备不在同一接地平面或接地不良时，需要使用相就的浪涌吸收器。

图2.2-11 粗缆网络连接示意图。

图2.2-11中使用粗同轴电缆处，185m≤节点间距离≤500m。

如果无升级需要，可采用图2.2-8（双绞线）和图2.2-9（细缆）的网络结构，只需在远距离主干总线上增加适当个数的中继器。

第二章300x网络

网络第二章

网络第二章

第二章习题x

其他用户还读了