分散控制系统网络的技术进步

　　随着社会的发展和技术的进步，控制工程愈来愈复杂，人们对控制系统的可靠性要求也愈来愈高。分散控制系统以其控制风险分散、管理集中的优点已愈来愈多地应用到工程领域中，并且随着办公自动化的普及，分散控制系统与办公自动化系统结合，形成了一个更加有利于管理和决策的网络系统。因此，网络的性能好坏直接影响着控制系统的安全及管理和决策的质量。
　　
　　发电厂作为分散控制系统和MIS系统的重要应用领域，其网络的可靠性自然也被提到了极其重要的位置，下面以彭城发电厂MAXl000分散控制系统网络结构为例，介绍其存在的问题以及技术改进的情况。
　　
　　一、存在问题
　　
　　改进之前，彭城发电厂MAXl000分散控制系统的上位机采用以太网总线连接。网络结构如图1所下。　　
　　在实际使用过程中，这种网络结构的不可靠性逐渐暴露出来，具体表现如下:
　　
　　（1）细缆以太网上的每个接点通过T型连接器与网络进行连接，其水平方向的2个插头用于连接2段细缆，与之垂直的插口与某主机网络接口适配器上的BNC连接器相连。这种连接方式接头多，时间长了，接头易出现虚接，故障点多。
　　
　　（2）对于总线结构的以太网，如果某一段断开，将影响整个网络的正常通讯，而且维护非常不便。端电阻接在以太网同轴电缆的两端，是为了避免信号的反射，如果端电阻和细缆连接不好，也会使整个网络瘫痪。
　　
　　（3）因为网络上的1个节点发送数据越多，则越有可能发生碰撞，碰撞以指数增长，直到基本上没有数据传送。总线结构的以太网网络的连接方式决定了数据碰撞数目较多，容易因网络阻塞而引起死机，以及信号不能正常接收等故障的发生。
　　
　　（4）MIS网与MAXl000系统的A网相连，如栗MIS网与MAXl000系统的接口机接在交换机（HUB）上的接头或者MAXl000系统接在HUB上的接头出现连接故障，将会引起A网瘫痪，给MAXl000分散控制系统的安全带来不可靠的因素，也影响MIS系统的正常通讯，影响管理和决策的质量。
　　
　　二、技术改进
　　
　　为解决上述问题，通过用以太网星形结构的网络连接方式，将分散控制系统由总线形网络拓扑结构改为星形网络拓扑结构。星形网络结构如图2所示。
　　
　　这种星形网络结构的优点主要表现如下：
　　
　　（1）以太网星形结构使用10BASE-T双绞线以太网。10BASE-T系统在2对双绞线上工作，1对接收数据信号，另1对传送数据信号。第1、第2为1对线，第3、第6为1对线。在1对线的传输中，由于线路是双绞的，会将涡流相互抵消，延缓数据信号的衰减。
　　
　　（2）星形结构的中央是1对冗余的交换机。一定数目载有信号的电缆从交换机出来接到该局域网的每个单独的设备。该结构中的任何2个节点的距离总是2个节点分别到交换机距离的和，因此减小了通讯的距离。当网络中的某一段出现故障时，不会影响其它段上的正常通讯，而且便于检修。
　　
　　（3）具有交换功能的以太网减少了网络中数据的碰撞数目，它使用交换机接收、存储和发送数据，替代了总线结构中物理的主干网络线。使用以太网交换设备可以减少数据碰撞的机会，因为它为网络端口提供了多个专有的路径，从而起到了减少网络阻塞造成死机和不能正常接收信号等异常情况的发生。
　　
　　（4）通过采用星形网络拓扑结构和交换机的使用，提高了网络的可靠性。当分散控制系统的某一段网络或者MIS系统网络出现连接故障时，不会相互影响，从而改善了分散控制系统的网络安全和MIS系统对于管理、决策的质量。
　　
　　三、结语
　　
　　通过上述改进，彭城发电厂的MAXl000分散控制系统网络的安全性得到了提高，MIS系统网络的可靠性也得到了改善，有效地解决了网络不可靠的问题。