隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，控制工程愈來(lái)愈復(fù)雜，人們對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性要求也愈來(lái)愈高。分散控制系統(tǒng)以其控制風(fēng)險(xiǎn)分散、管理集中的優(yōu)點(diǎn)已愈來(lái)愈多地應(yīng)用到工程領(lǐng)域中，并且隨著辦公自動(dòng)化的普及，分散控制系統(tǒng)與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)合，形成了一個(gè)更加有利于管理和決策的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此，網(wǎng)絡(luò)的性能好壞直接影響著控制系統(tǒng)的安全及管理和決策的質(zhì)量。
　　
　　發(fā)電廠作為分散控制系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，其網(wǎng)絡(luò)的可靠性自然也被提到了極其重要的位置，下面以彭城發(fā)電廠MAXl000分散控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為例，介紹其存在的問(wèn)題以及技術(shù)改進(jìn)的情況。
　　
　　一、存在問(wèn)題
　　
　　改進(jìn)之前，彭城發(fā)電廠MAXl000分散控制系統(tǒng)的上位機(jī)采用以太網(wǎng)總線連接。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所下。　　
　　在實(shí)際使用過(guò)程中，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不可靠性逐漸暴露出來(lái)，具體表現(xiàn)如下:
　　
　　（1）細(xì)纜以太網(wǎng)上的每個(gè)接點(diǎn)通過(guò)T型連接器與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，其水平方向的2個(gè)插頭用于連接2段細(xì)纜，與之垂直的插口與某主機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口適配器上的BNC連接器相連。這種連接方式接頭多，時(shí)間長(zhǎng)了，接頭易出現(xiàn)虛接，故障點(diǎn)多。
　　
　　（2）對(duì)于總線結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)，如果某一段斷開(kāi)，將影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常通訊，而且維護(hù)非常不便。端電阻接在以太網(wǎng)同軸電纜的兩端，是為了避免信號(hào)的反射，如果端電阻和細(xì)纜連接不好，也會(huì)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
　　
　　（3）因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上的1個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)越多，則越有可能發(fā)生碰撞，碰撞以指數(shù)增長(zhǎng)，直到基本上沒(méi)有數(shù)據(jù)傳送。總線結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的連接方式?jīng)Q定了數(shù)據(jù)碰撞數(shù)目較多，容易因網(wǎng)絡(luò)阻塞而引起死機(jī)，以及信號(hào)不能正常接收等故障的發(fā)生。
　　
　　（4）MIS網(wǎng)與MAXl000系統(tǒng)的A網(wǎng)相連，如栗MIS網(wǎng)與MAXl000系統(tǒng)的接口機(jī)接在交換機(jī)（HUB）上的接頭或者M(jìn)AXl000系統(tǒng)接在HUB上的接頭出現(xiàn)連接故障，將會(huì)引起A網(wǎng)癱瘓，給MAXl000分散控制系統(tǒng)的安全帶來(lái)不可靠的因素，也影響MIS系統(tǒng)的正常通訊，影響管理和決策的質(zhì)量。
　　
　　二、技術(shù)改進(jìn)
　　
　　為解決上述問(wèn)題，通過(guò)用以太網(wǎng)星形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接方式，將分散控制系統(tǒng)由總線形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改為星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
　　
　　這種星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)如下：
　　
　　（1）以太網(wǎng)星形結(jié)構(gòu)使用10BASE-T雙絞線以太網(wǎng)。10BASE-T系統(tǒng)在2對(duì)雙絞線上工作，1對(duì)接收數(shù)據(jù)信號(hào)，另1對(duì)傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。第1、第2為1對(duì)線，第3、第6為1對(duì)線。在1對(duì)線的傳輸中，由于線路是雙絞的，會(huì)將渦流相互抵消，延緩數(shù)據(jù)信號(hào)的衰減。
　　
　　（2）星形結(jié)構(gòu)的中央是1對(duì)冗余的交換機(jī)。一定數(shù)目載有信號(hào)的電纜從交換機(jī)出來(lái)接到該局域網(wǎng)的每個(gè)單獨(dú)的設(shè)備。該結(jié)構(gòu)中的任何2個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離總是2個(gè)節(jié)點(diǎn)分別到交換機(jī)距離的和，因此減小了通訊的距離。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某一段出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響其它段上的正常通訊，而且便于檢修。
　　
　　（3）具有交換功能的以太網(wǎng)減少了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的碰撞數(shù)目，它使用交換機(jī)接收、存儲(chǔ)和發(fā)送數(shù)據(jù)，替代了總線結(jié)構(gòu)中物理的主干網(wǎng)絡(luò)線。使用以太網(wǎng)交換設(shè)備可以減少數(shù)據(jù)碰撞的機(jī)會(huì)，因?yàn)樗鼮榫W(wǎng)絡(luò)端口提供了多個(gè)專(zhuān)有的路徑，從而起到了減少網(wǎng)絡(luò)阻塞造成死機(jī)和不能正常接收信號(hào)等異常情況的發(fā)生。
　　
　　（4）通過(guò)采用星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和交換機(jī)的使用，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。當(dāng)分散控制系統(tǒng)的某一段網(wǎng)絡(luò)或者M(jìn)IS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)連接故障時(shí)，不會(huì)相互影響，從而改善了分散控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全和MIS系統(tǒng)對(duì)于管理、決策的質(zhì)量。
　　
　　三、結(jié)語(yǔ)
　　
　　通過(guò)上述改進(jìn)，彭城發(fā)電廠的MAXl000分散控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全性得到了提高，MIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性也得到了改善，有效地解決了網(wǎng)絡(luò)不可靠的問(wèn)題。