摘要：介紹了雙環(huán)網(wǎng)，單環(huán)網(wǎng)，雙星網(wǎng)和單星網(wǎng)的特點及應(yīng)用實例，介紹了網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)案的編制方法，分析了雙環(huán)網(wǎng)安全預(yù)案的實用價值。
1 四種網(wǎng)絡(luò)拓撲
在信息化浪潮席卷全球和全球經(jīng)濟一體化的今天，市場競爭更加激烈，利用先進的信息技術(shù)建立企業(yè)生產(chǎn)信息一體化管理是企業(yè)獲得競爭優(yōu)勢的必要手段，企業(yè)管理要達到國際先進水平，實現(xiàn)企業(yè)信息一體化管理是一條必由之路。網(wǎng)絡(luò)是信息流動的通路，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的合理性決定了信息流動是否順暢，也決定了系統(tǒng)的成本。表1是工程上經(jīng)常應(yīng)用的四種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的性能比較。
不同的拓撲結(jié)構(gòu)帶來不同的性能和成本，合理選擇拓撲結(jié)構(gòu)，是控制系統(tǒng)設(shè)計的一個重要課題。本文以某焦化工程為例，探討復(fù)雜控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲的設(shè)計。
2 焦化工程集控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
高溫?zé)捊故敲壕C合利用的重要途徑，也是冶金工業(yè)的重要組成成分。所謂高溫?zé)捊梗褪敲涸诟艚^空氣加熱到950-1050℃，經(jīng)過干燥、熱解、熔融、黏結(jié)、固化、收縮等過程最終得到焦炭。
煉焦工藝流程是：由備煤車間送來的配合煤裝入煤塔，裝煤車按作業(yè)計劃從煤塔取煤，經(jīng)計量后裝入炭化室內(nèi)。煤料在炭化室內(nèi)經(jīng)過一個結(jié)焦周期的高溫干餾制成焦炭，再經(jīng)過熄焦和篩焦按級別貯存待運。煤在炭化室干餾過程中產(chǎn)生的荒煤氣被冷卻，在煤氣凈化車間經(jīng)過各種加工最后得到凈煤氣和各種副產(chǎn)品。
煉焦生產(chǎn)控制系統(tǒng)主要由八個子系統(tǒng)組成，分別是備煤、煉焦、焦處理、煤氣凈化、圓形料場、焦爐除塵、篩焦除塵以及鼓風(fēng)機系統(tǒng)。
這8個系統(tǒng)實現(xiàn)分散控制集中管理的模式進行監(jiān)控，可以監(jiān)控廠區(qū)內(nèi)任何一個角落。圖1為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。
3網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則
可靠的網(wǎng)絡(luò)必須具有三個典型特點：有效地傳輸流量、提供冗余和故障恢復(fù)能力。
冗余設(shè)計是提高產(chǎn)品安全性，減少因為偶然誤差或用戶使用不當(dāng)而破壞產(chǎn)品功能可能性的重要手段，圖1焦化工程網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則是：
①有冗余控制器的系統(tǒng)采用雙環(huán)或雙星
②重要的非冗余系統(tǒng)采用雙星網(wǎng)
③非冗余控制器采用單環(huán)網(wǎng)，再偶合到整個系統(tǒng)
3．1 雙環(huán)形
備煤、煉焦dcs和焦處理系統(tǒng)都是雙CPU冗余系統(tǒng)[1]（CPU冗余，控制網(wǎng)介質(zhì)冗余，電源冗余），設(shè)計成雙光纖環(huán)網(wǎng)，從每個環(huán)上的二個接點分別連接到中控室的兩臺二層交換機CC01-SWA和CC01-SWB。運行時允許底層交換機網(wǎng)線、交換機和內(nèi)/外光纖環(huán)網(wǎng)同時產(chǎn)生故障。是工業(yè)上最高等級的冗余控制系統(tǒng)。保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上能夠安全、實時的傳輸。在此雙環(huán)上的交換機必須是可網(wǎng)管交換機。
3．2 單環(huán)形
圓形料場、焦爐除塵、篩焦除塵、空壓站、焦爐裝煤、硫氨包裝稱以及煤氣鼓風(fēng)機系統(tǒng)是單CPU控制系統(tǒng)，它們組成單環(huán)網(wǎng)并分別連接到中控室的二層交換機CC01-SWA和CC01-SWB，運行時允許環(huán)網(wǎng)有一點斷路，可以保證數(shù)據(jù)安全快速到達。在此單環(huán)上的交換機必須是可網(wǎng)管交換機。
3．3 雙星形
煤氣凈化系統(tǒng)配置兩套互為冗余控制器，并且控制器放在中控室的機柜間，考慮到該系統(tǒng)的重要性，直接采用雙星電口分別連接到中控室的二層交換機CC01-SWA和CC01-SWB；酚氰廢水系統(tǒng)采用雙星網(wǎng)絡(luò)分別連接到中控室的兩臺二層交換機CC01-SWA和CC01-SWB；在此雙星網(wǎng)上的交換機必須是可網(wǎng)管交換機。
3．4 單星形
自動配煤、煤稱重、制冷站等系統(tǒng)從工藝的角度上看都是獨立的控制系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)提供OPC接口，將此系統(tǒng)通過光纖以單星的方式接入三層交換機CC01-MSWA和CC01-MSWB。
