玻璃行业DCS系统网络方案

一、背景介绍
　　玻璃是历史最悠久的材料之一，虽不引人注意，但却一直伴随着人类的发展，并且越来越重要。在新纪元之始，随着工艺竞争的展开，玻璃变得更加重要。必须以一种优化方式整合玻璃生产和加工的各个工艺步骤，以满足所有需求。玻璃行业DCS分散式控制系统的应用，提高了生产工艺。而网络通讯是构建整个分散控制系统的平台，这个“平台”的好与坏直接影响着整个分散控制系统的工作性能。近年来，以太网技术发展迅速，网络传输速度从10 M bit/ s发展到目前1000 M bit/ s，以太网价格非常低廉，加上以太网的开放性和兼容性，使得越来越多的DCS采用以太网做为其通讯网络。
　　
二、DCS系统拓扑图


　　采用光纤冗余环网技术，通过分布在各子系统的交换机采集数据，通过光纤网络与控制台相通信，采用的是标准TCP/IP协议，所采用的网络交换机为卓越信通TSC Carat5508FC2工业冗余环网交换机，4号控制站与主干网络采用的是光纤传输，通过TSC MC210光纤收发器完成通信介质的转换
　　
三、设计说明
　　考虑到工业现场对实时性要求，采用的是环网设计理念，避免单条链路故障对网络的影响。
　　
四、方案优势
　　工业环网是现在主要应用于工业网络环境的一种网络拓扑结构。它的主要功能是为网络提供极高的安全性和可靠性，当网络发生故障时，环网特有的冗余算法可以保证网络的毫秒级自愈。
　　本方案采用的卓越信通TSC Carat55系列工业冗余环网交换机环网，采用的是冗余环网的设计理念，它能够提供故障冗余，当网络中任何节点发生故障时，网络都能在300ms内实现收敛而不影响数据的正常传输，从而大大增强网络的稳定性、可靠性。
　　卓越信通TSC Carat55系列工业冗余环网交换机是专为工业类客户设计的支持冗余环网拓扑结构的通信设备，充分考虑到工业控制对通讯系统可靠性的要求，采用TSC独有的“Supreme-Ring”环网协议，其链路故障恢复时间达到了300ms以内，完全采用封闭金属褶皱散热结构，适用于高温、灰尘、强电磁等恶劣环境。特殊型号机型更能胜任水下运行。该机型环网设置已经高度智能化，无须现场PC设置，智能确认开关的使用既使得网络工程师的现场操作简单，又确保通讯系统安全可靠。工厂、电站、军方等不同客户可根据各自需要选择该系列产品。
　　TSC Carat55工业以太网交换机具有6个10/100M双绞线端口（RJ45）用于连接终端设备或网段，2个主干端口（光纤）用于构成主干“Supreme-Ring”连接，可为工业现场控制设备提供可冗余的连接，任何一段主干通讯通道的故障都将在300ms内被察觉出来，并将启动冗余链路传送数据，让您的自动化系统保持正常工作。TSC Carat55工业以太网交换机采用存储转发交换方式，最大学习8000个地址，其每个端口均可连接多个独立的物理网段。完全兼容IEEE802.3标准，减少了与其他支持以太网设备与 Carat相连接时候出现的兼容性问题。
　　TSC MC210系列光纤收发器是专门用于工业环境下10/100Base-TX与100BaseFX之间进行数据通讯的物理层设备，其坚固的外壳设计和方便的DIN-RAIL卡规式安装方式极大的增强了工业环境数据通讯的可靠性。
　　
五、 结论
　　通过对玻璃行业DCS系统网络的冗余冗错结构、实时性、可靠性和安全性分析，说明工业以太网技术在玻璃行业DCS系统中的应用是成功的，该技术保留了以太网廉价高效，兼容性好的特点，完全能满足玻璃行业生产的需要。以太网由于其价格非常低廉，在价格走低的同时传输速度却稳步上升。通过采用广泛使用的标准以太网产品，DCS厂商不仅能够根据需要，方便地升级整个通讯系统性能，而且更为重要的是大大减少厂商的研发投资，降价整个系统成本，提高竞争优势。随着计算机技术和网络技术的飞速发展，工业以太网在DCS中的应用前景将更为广泛。