工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)設(shè)計方案

1、工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)設(shè)計技術(shù)指導(dǎo)文件1.1概述掌石溝煤業(yè)是基本實現(xiàn)機械化生產(chǎn)，具有復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)的礦井，為提高礦井 的生產(chǎn)效率，對礦井綜采工作面、順槽膠帶、主運輸系統(tǒng)、通風機房、井下變電 所等環(huán)節(jié)實施統(tǒng)一操作、集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度。各礦綜合自動化系統(tǒng)，根據(jù)管控 一體化思想，以三層網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，結(jié)合自動化、信息、計算機、網(wǎng)絡(luò)、通訊的新 理論和技術(shù)，采用世界先進的自動化產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和工業(yè)控制軟件、數(shù)據(jù)庫軟 件，將煤礦生產(chǎn)、管理的各個環(huán)節(jié)，統(tǒng)一在一個網(wǎng)絡(luò)平臺上，形成一個統(tǒng)一、完 整的有機整體，使其在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)通訊、自動化覆蓋范圍方面處于同類礦井 的領(lǐng)先水平。設(shè)計綜述掌石溝煤業(yè)綜合自動化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)遵

2、循數(shù)字化、高速化、智能 化、標準化、安全可靠、易擴充升級的原則進行設(shè)計，同時充分考慮公司綜合自 動化系統(tǒng)總體規(guī)劃和綜合自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的現(xiàn)狀。對于掌石溝煤業(yè)工業(yè)綜合自動化平臺網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 在井上和井下設(shè)置的高速以 太環(huán)網(wǎng)，主鏈路采用千兆光纖。在核心層采用千兆工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，通過千兆鏈 路將各環(huán)網(wǎng)的交換設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心層次，同時具備高冗余性能。各環(huán)網(wǎng)結(jié)點主要是連接結(jié)點交換機附近的工業(yè)設(shè)備，以達到控制和信息 采集的目的信息層：建設(shè)信息管理網(wǎng)，采用標準 TCP/IP協(xié)議和以太網(wǎng)技術(shù)。實 現(xiàn)礦區(qū)各個管理部門的網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)人、財、物以及工程施工全過程管理的綜合自動化，能對煤炭的生產(chǎn)狀況進行實時

3、監(jiān)視 ,為管理決策提供依據(jù)。 控制層：建設(shè)綜合自動化控制網(wǎng)，采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+ 現(xiàn)場工業(yè)總線來實現(xiàn)，實現(xiàn)將井上和井下區(qū)域控制器和設(shè)備監(jiān)控站所采集的信息和控制信號傳送 給有關(guān)系統(tǒng)。設(shè)備層：在設(shè)備控制層主要是煤礦各專業(yè)控制子系統(tǒng)。1.2 控制層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的技術(shù)與產(chǎn)品選型本技術(shù)指導(dǎo)文件將采用基于以太網(wǎng) TCP/IP 的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，傳輸介質(zhì)采 用層絞式礦用阻燃型光纜，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用基于光纖工業(yè)以太網(wǎng)的環(huán)形架構(gòu)。1.2.1 技術(shù)選擇現(xiàn)代煤礦的生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)中往往使用到多家廠商提供的多種不同類型 的設(shè)備，為了達到方便管理， 保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定的目的， 必須選擇一個開放的通 信平臺，并將各種不同類型設(shè)備的通

4、信統(tǒng)一到這一標準通信平臺之上。 為保證良 好的兼容性和可擴充性， 建議使用以太網(wǎng) TCP/IP 技術(shù)作為整個系統(tǒng)的通信標準。 如有其他類型的通信格式，如 RS232 RS485或其他專用通信接口等等，均可通 過協(xié)議網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信息包，在 IP 網(wǎng)絡(luò)上進行傳送。以太網(wǎng) TCP/IP 技術(shù) 具有以下的優(yōu)勢：隨著企業(yè)的發(fā)展、各種新技術(shù)的應(yīng)用，可以預(yù)見，對網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求也 會越來越高，比如基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控傳輸應(yīng)用和井下設(shè)備信息數(shù)據(jù)采集等都需 要進行大量數(shù)據(jù)的傳輸。以太網(wǎng)技術(shù)具有相當高的數(shù)據(jù)傳輸速率（目前已有成功案例應(yīng)用于井下工業(yè)環(huán)境下的以太網(wǎng)交換機 ），能提供足夠的帶寬。能在同一總線上運行不同的

5、傳輸協(xié)議，從而能建立企業(yè)的公共網(wǎng)絡(luò)平臺 或基礎(chǔ)構(gòu)架。支持交互式和開放的數(shù)據(jù)存取技術(shù)。沿用多年，已為眾多的技術(shù)人員所熟悉，市場上能提供廣泛的設(shè)置、維 護和診斷工具，成為事實上的統(tǒng)一標準。允許使用不同的物理介質(zhì)和構(gòu)成不同的拓撲結(jié)構(gòu)。以太網(wǎng)早期存在不確定性和實時性能欠佳的問題， 已通過智能交換機的使用、 主動切換功能的實現(xiàn)、 優(yōu)先權(quán)的引入等， 基本上得到了解決。 通過提高數(shù)據(jù)傳輸 速率，仔細地選擇網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)、設(shè)置服務(wù)質(zhì)量（QOS ）等，從而保證數(shù)據(jù)傳 輸?shù)臏蚀_性和實時性。因此，本技術(shù)指導(dǎo)文件選擇工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)作為綜合自動化控制網(wǎng)的 技術(shù)選型。1.3 冗余工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計1.3.1 綜述隨

6、著網(wǎng)絡(luò)化、 綜合自動化概念向自動化領(lǐng)域的不斷滲透， 自動化控制理念和 技術(shù)也在不斷發(fā)展。在上世紀末新型的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)突破了 DCS 系統(tǒng)中通 信由專用網(wǎng)絡(luò)的封閉系統(tǒng)實現(xiàn)所造成的缺陷， 試圖將基于封閉、 專用的解決技術(shù) 指導(dǎo)文件變成了基于公開化、標準化的解決技術(shù)指導(dǎo)文件。此后，上位機、 PLC 和現(xiàn)場總線構(gòu)成的集散監(jiān)控系統(tǒng)逐步成為自動化的主流。 但由于不同行業(yè)不同應(yīng) 用派生出的不同的總線系統(tǒng)， 加之經(jīng)濟利益的沖突， 各種不同的現(xiàn)場總線標準之 間的互不兼容嚴重束縛了不同廠商設(shè)備之間的互連， 使得現(xiàn)場總線成為受廠商限 制的專用網(wǎng)絡(luò)。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展， 它不僅在辦公自動化領(lǐng)域而且在工業(yè)自動

7、化場 合得到了廣泛應(yīng)用，許多控制器、PLC、智能儀表、DCS系統(tǒng)已經(jīng)帶有以太網(wǎng)接 口，這些都標志著工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)成為真正開放互連的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。 采 用的基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成式全分布控制系統(tǒng)， 具有高度的分散性、 實時性、 可 靠性、開放性和互操作性的特點， 因此，本技術(shù)指導(dǎo)文件采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)進 行綜合自動化控制網(wǎng)的設(shè)計。1.3.2 工業(yè)以太網(wǎng)的特點及安全要求雖然脫胎于 Intranet、 Internet 等類型的信息網(wǎng)絡(luò)，但是工業(yè)以太網(wǎng)是面向生 產(chǎn)過程，對實時性、可靠性、安全性和數(shù)據(jù)完整性有很高的要求。（1）工業(yè)以太網(wǎng)是一個網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)， 實時性要求高，網(wǎng)絡(luò)傳輸要有確定性。（2）

8、整個企業(yè)網(wǎng)絡(luò)按功能可分為處于管理層的通用以太網(wǎng)和處于監(jiān)控層的工 業(yè)以太網(wǎng)以及現(xiàn)場設(shè)備層 （如現(xiàn)場總線） 。管理層通用以太網(wǎng)可以與控制層的工 業(yè)以太網(wǎng)交換數(shù)據(jù)，上下網(wǎng)段采用相同協(xié)議自由通信。（3）工業(yè)以太網(wǎng)中周期與非周期信息同時存在， 各自有不同的要求。 周期信 息的傳輸通常具有順序性要求， 而非周期信息有優(yōu)先級要求， 如報警信息是需要 立即響應(yīng)的。（4） 工業(yè)以太網(wǎng)要為緊要任務(wù)提供最低限度的性能保證服務(wù)，同時也要為非 緊要任務(wù)提供盡力服務(wù)，所以工業(yè)以太網(wǎng)同時具有實時協(xié)議也具有非實時協(xié)議。1.3.3 工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用安全問題分析（1）在傳統(tǒng)工業(yè)工業(yè)以太網(wǎng)中上下網(wǎng)段使用不同的協(xié)議無法互操作，所以使

9、用一層防火墻防止來自外部的非法訪問， 但工業(yè)以太網(wǎng)將控制層和管理層連接起 來，上 下網(wǎng)段使用相同的協(xié)議，具有互操作性，所以使用兩級防火墻，第二級 的防火墻用于屏蔽內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的非法訪問和分配不同權(quán)限合法用戶的不同授權(quán)。 另 外還可用根據(jù) 日志記錄調(diào)整過濾和登錄策略。要采取嚴格的權(quán)限管理措施，可以根據(jù)部門分配權(quán)限，也可以根據(jù)操作分配 權(quán)限。由于工廠應(yīng)用專業(yè)性很強，進行權(quán)限 管理能有效避免非授權(quán)操作。同時 要對關(guān)鍵性工作站的操作系統(tǒng)的訪問加以限制， 采用內(nèi)置的設(shè)備管理系統(tǒng)必須擁 有記錄審查功能，數(shù)據(jù)庫自動記錄設(shè)備參數(shù)修改事 件：誰修改，修改的理由， 修改之前和之后的參數(shù)，從而可以有據(jù)可查。（ 2）在工

10、業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用中可以采用加密的方式來防止關(guān)鍵信息竊取。目前主要存在兩種密碼體制： 對稱密碼體制和非對稱密碼體制。 對稱密碼體制中加 密解密雙方使用相同的密鑰且密鑰保密，由于在通信之前必須完成密鑰的分發(fā)， 該體制中這一環(huán)節(jié)是不安全的。 所以采用非對稱密碼體制， 由于工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)送 的多為周期性的短信息， 所以采用這種加密方式還是比較迅速的。 對于工業(yè)以太 網(wǎng)來說是可行的。還要對外部節(jié)點的接入加以防范。（ 3）工業(yè)以太網(wǎng)的實時性目前主要是由以下幾點保證： 限制工業(yè)以太網(wǎng)的通 信負荷，采用 1000M 的快速以太網(wǎng)技術(shù)提高帶寬，采用交換式以太網(wǎng)技術(shù)和全 雙工通信方式屏蔽固有的 CSMA/CD 機制。

11、隨著網(wǎng)絡(luò)的開放互連和自動化系統(tǒng)大 量 IT 技術(shù)的引入，加上 TCP/IP 協(xié)議本身的開放性和層出不窮的網(wǎng)絡(luò)病毒和攻 擊 手段，網(wǎng)絡(luò)安全可以成為影響工業(yè)以太網(wǎng)實時性的一個突出問題。1.3.4 綜合自動化網(wǎng)絡(luò)冗余方式選型MOXA交換機的超級環(huán)網(wǎng)僅僅在切換中已傳遞的數(shù)據(jù)延遲20ms而已，沒有 數(shù)據(jù)丟失的問題。 選擇單環(huán)單節(jié)點冗余網(wǎng)絡(luò)是基于對現(xiàn)場各個控制系統(tǒng)的了解及比較決定的。因為要做到比單環(huán)單節(jié)點冗余網(wǎng)絡(luò)更加可靠的環(huán)網(wǎng)， 就要選擇雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)， 所以 各礦選擇既經(jīng)濟又可靠的單環(huán)單節(jié)點冗余結(jié)構(gòu)。本次規(guī)劃采用單環(huán)單節(jié)點組網(wǎng)方式，兼顧了可靠性與經(jīng)濟性。 光纖環(huán)網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)通過建立一個環(huán)狀的光纖以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)來實

12、現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余， 減 少網(wǎng)絡(luò)單點故障，增強整個通信網(wǎng)絡(luò)在突發(fā)情況下的生存能力。1.3.5 網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的選型1. 信息管理網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品選擇 考慮到信息管理網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能、 功能要求較高， 建議采用目前市場 主流的網(wǎng)御星云公司的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。2. 綜合自動化控制網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品選擇 由于工業(yè)環(huán)境（如煤礦等行業(yè)）的特殊性，普通交換機在抗干擾性能、電磁 兼容性、可靠性、可用性、 MTBF 等方面不能完全適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的要求，且不能 形成高速冗余環(huán)的連接方式， 使用壽命也會大大降低。 因而必須采用工業(yè)級的以 太網(wǎng)交換機，本技術(shù)指導(dǎo)文件采用臺灣 MOXA 公司的工業(yè)以太網(wǎng)交換機系列。MOXA 工業(yè)級交換機產(chǎn)品特點：1、有工

13、業(yè)級核心交換機，帶寬萬兆級別可承上啟下，無信息傳輸瓶頸。2、可以建立多環(huán)，系統(tǒng)帶寬隨環(huán)數(shù)倍數(shù)增加，方便擴容。3、交換機電磁兼容性、工作溫度、平均工作時間等指標是其他設(shè)備無法達到的。摩沙公司的工業(yè)以太網(wǎng)交換機EDS618A和核心交換機PT7728系統(tǒng)產(chǎn)品均為 工業(yè)級以太網(wǎng)設(shè)備。它們采用牢靠的重負荷設(shè)計，其性能指標遠遠超過一般的 OA網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，電磁兼容性、工作溫度、防震等指標完全符合工作現(xiàn)場的要求。摩沙網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品還支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和多重冗余方式，如（單）環(huán)網(wǎng)冗余、 單環(huán)雙節(jié)點冗余、雙總線冗余、雙環(huán)網(wǎng)冗余和環(huán)間冗余。所有冗余結(jié)構(gòu)在切換時， 已傳遞的數(shù)據(jù)延遲小于100ms不會造成數(shù)據(jù)丟失的問題。1）

14、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)核心設(shè)備一一工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機要求以下設(shè)備具體配置要求以設(shè)備清單為準。中央核心交換機PT7728（ 2臺互為冗余）PowerTrans PT-7728是一款高性能的交換機。PT-7728滿足變電站自動化系統(tǒng)（IEC 61850-3 IEEE 1613）、交通控制系統(tǒng)（NEMA TS2 ）和軌道交通系統(tǒng)（EN50121-4）的需求。PT-7728可組建高性能的千兆以太網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)、冗余環(huán)網(wǎng)，它具備24/48 VDC或110/220 VDC/VAC冗余電源輸入的功能，在提高網(wǎng)絡(luò)通信穩(wěn)定性的同時還可以節(jié)省布線。PT-7728模塊化的設(shè)計為用戶提供更加輕松 的組網(wǎng)方式，4個千兆端口和24個以太網(wǎng)

15、口讓您在組建網(wǎng)絡(luò)時更加靈活。PT-7728 還可以選擇前/后出線的方式，非常適合您的各種應(yīng)用。支持虛擬局域網(wǎng)技術(shù)（VLAN ）:使用虛擬局域網(wǎng)技術(shù)，通過將網(wǎng)絡(luò)劃分為獨立的子網(wǎng)，可以有效的降低網(wǎng)絡(luò)的負荷，提高網(wǎng)絡(luò)的通訊效率，它具有以下特點：-支持 Turbo Ring 和 RSTP/STP（ IEEE802.1W/D）-IGMP Snooping和GMRP過濾多播封包7 / 14-支持基于端口的 VLAN、IEEE 802.1Q VLAN 和GVRP協(xié)議，輕松實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理-通過 QoS-IEEE 802.1p/1Q 和 TOS/DiffServ 提升決策機制-采用802.3ad LACP優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)

16、帶寬-支持IEEE 802.1X和https/SSL，增強網(wǎng)絡(luò)安全性-SNMP V1/V2c/V3用于不同級別的網(wǎng)絡(luò)管理-采用RMON提升網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控能力-ABC-01自動備份配置器-帶寬管理可以阻止不可預(yù)料的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，端口鎖定只允許授權(quán)的MAC地址訪問-端口鏡像用于在線調(diào)試-異常事件通過E-mail和繼電器自動輸出報警-自動恢復(fù)連接設(shè)備的IP地址-Li ne-swap快速恢復(fù)-可通過 web 瀏覽器、Tel net/Serial con sole Win dows Utility 和 ABC-01 配本次設(shè)計采用其中4個千兆網(wǎng)絡(luò)光口，16個百兆網(wǎng)絡(luò)電口的核心交換機，網(wǎng)絡(luò)千兆光口與千兆環(huán)網(wǎng)聯(lián)接，建

17、立主/備冗余。網(wǎng)絡(luò)百兆電口與服務(wù)器之間連接,從主干環(huán)網(wǎng)到服務(wù)器實現(xiàn)三層冗余， 避免數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠款i，同時在調(diào)度臺放置的操控站與核心交換機網(wǎng)絡(luò)千兆電口連接,高可靠性。實現(xiàn)操控站主干交換機 EDS-618AMOXA EtherDevice Switch EDS-618A網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機。千兆以太網(wǎng)冗余協(xié)議Turbo Ring（自愈時間20ms）,可以提升您的千兆網(wǎng)絡(luò)骨干的可靠性。EDS-618A 以太網(wǎng)交換機支持多種智能化的網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括 QoS， IGMPSnooping/GMRP， VLAN， Port Trunking， SNMP V1/V2c/V3 ， IEEE 802.1X

18、 和Https/SSL 等功能。它具有如下特點：- 2 個千兆端口 16個快速以太網(wǎng)端口-Turbo Ring. Turbo Chain, RSTP/STP用于以太網(wǎng)冗余 IEEE 1588 PTP,Modbus/TCP， LLDP， SNMP Inform， QoS， IGMP snooping， VLAN，IEEE 802.1X，HTTPS，SNMPv3和支持 SSH-ABC-01 （自動備份配置器）更易于置換故障設(shè)備-IPv6 Ready認證（IPv6標志委員會認證）-IEEE 1588PTP （精密時間協(xié)議），用于與網(wǎng)絡(luò)同步的準確時間- DHCP Opition 82，用于以不同策略分

19、配 IP 地址-支持工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議 Modbus/TCP-Turbo Ring及Turbo Cha in （全載時自愈時間 20毫秒）和RSTP/STP（IEEE 802.1w/D）-IGMP Snooping及GMRP，用來過濾工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中的多播流量-基于端口 VLAN，IEEE 802.1Q VLAN和GVRP，輕松實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃-支持 QoS-IEEE 802.1p/1Q 和 TOS/DiffServ，增加網(wǎng)絡(luò)確定性-支持端口聚合，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬-支持SNMPv3, IEEE 802.1X，HTTPS和SSH增加網(wǎng)絡(luò)安全性-支持SNMPv1/v2/v3不同等級的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議煤礦防爆兼本安

20、環(huán)網(wǎng)交換機基本要求具有防爆或本安認證單臺交換機具有本安RS485或RS232接口，方便井下總線子系統(tǒng)接入 具有10個以上的出線嘴（2）、KJJ58型礦用本安型以太環(huán)網(wǎng)交換機參數(shù)：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中采用的千兆 MOXA工業(yè)交換機節(jié)點設(shè)備均為專 為工業(yè)環(huán)境設(shè)計的工業(yè)交換設(shè)備，能夠適應(yīng)高溫、高濕、塵埃和 震動的環(huán)境，滿足在煤礦環(huán)境的防爆及安全要求。符合GB5005492爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范和GB3836- 83爆炸性環(huán)境用防爆電器設(shè)備通用要求?？紤]到現(xiàn)場的惡劣條件，為減少因電源故障而產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)中斷等事故發(fā)生幾 率。提高網(wǎng)絡(luò)的可用性，井下環(huán)網(wǎng)交換機內(nèi)部均配備了專用的不間斷電源。交換機工作電壓：1

21、27V/220V/380V/660V以太網(wǎng)光信號接口a、接口數(shù)量：4個。b、傳輸方式：全雙工TCP/IP傳輸協(xié)議，波長為1310nm的單模光纖c、傳輸速率：10/100/1000M自適應(yīng)。d、光發(fā)射功率：-10dBm-5dBm。e 光接收靈敏度：w -20dBm。使用 MGTSV- （2、4、6、8、10、12） A 型光纜。以太網(wǎng)電信號接口性能（本安接口）a、接口數(shù)量：6個b、傳輸方式：全雙工 TCP/IP 傳輸協(xié)議。c、傳輸速率： 10/100 Mbps 自適應(yīng)。d、信號工作電壓峰峰值： 1V5V 。e、到分站設(shè)備之間最大傳輸距離： 5m（MHYVR 電纜，電纜分布參數(shù)：分布電容：w 0.

22、06尸/Km。分布電感：w 0.8mH/ Km。直流電阻：w 12.8Q/Km ）。RS485信號接口（本安接口）a、接口數(shù)量： 4 個b、傳輸方式：半雙工RS485信號，雙極性。c、傳輸速率： 2400bps。d、信號工作電壓峰峰值：w 10V。e 信號工作電流峰值：w 95mA。f、到分站設(shè)備之間最大傳輸距離： 20km;服務(wù)器、工作站等設(shè)備的連接在中央調(diào)度室或機房的各個服務(wù)器、 工作站等設(shè)備可通過快速以太網(wǎng)卡直接 與中央監(jiān)調(diào)度室室的核心交換機的端口相連， 提供 10/100M/1000M 的端口速率?，F(xiàn)場的各個 PLC 或其他設(shè)備則直接通過雙絞線與現(xiàn)場就近的交換機的相應(yīng) 端口相連，提供

23、10/100M 的端口速率。1.4 交換機布置技術(shù)指導(dǎo)文件介紹1.4.1 網(wǎng)絡(luò)配置1 、環(huán)網(wǎng)部分：根據(jù)掌石溝煤業(yè)礦井地域?qū)嶋H情況， 按區(qū)域、 節(jié)點數(shù)量、 規(guī)?？蓜澐譃橐粋€ 環(huán)。自動化控制環(huán)網(wǎng)按照網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不同，分為中央網(wǎng)絡(luò)與接入工業(yè)以 太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)兩部分。中央網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備與同機房的環(huán)網(wǎng)接入設(shè)備互連， 保證不同環(huán)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù) 的傳輸。主環(huán)網(wǎng)都采用當今技術(shù)領(lǐng)先的千兆工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。中央網(wǎng)絡(luò)設(shè)置于中心機房，用于提供接入環(huán)網(wǎng)的上聯(lián)，以及大量服務(wù)器的接 入。同時，中央網(wǎng)絡(luò)通過安全措施與信息管理網(wǎng)互聯(lián)。中央網(wǎng)絡(luò)設(shè)置兩臺PT7728作為整個網(wǎng)絡(luò)的匯聚核心交換機，通過光纜與主干交換機之間進行傳輸。井下部分

24、各交換機及設(shè)計布置點如下:序號設(shè)計布置點交換機數(shù)量備注1調(diào)度機房核心交換機2機房2中央變電所節(jié)點交換機1井下3煤倉節(jié)點交換機1井下4米區(qū)變電所節(jié)點交換機1井下2、環(huán)網(wǎng)交換機由于工業(yè)環(huán)境（如煤礦等行業(yè)）的特殊性，普通交換機在抗干擾性能、電磁 兼容性、可靠性、可用性、MTBF等方面不能完全適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的要求，且不能 形成高速冗余環(huán)的連接方式，使用壽命也會大大降低。因而本技術(shù)指導(dǎo)文件采用 可靠的工業(yè)級的以太網(wǎng)交換機。所有交換機都采用光纖端口組環(huán)，一個連接上級交換機，一個用于連接下級 交換機，構(gòu)成一個完整的光纖環(huán)路。當其中某一段工作中的光纖線路被破壞或相 應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障時，整個網(wǎng)絡(luò)會自愈，并在500ms內(nèi)恢復(fù)正常的通訊，這樣就構(gòu)成二級冗余。如果環(huán)網(wǎng)中某個交換設(shè)備