CN205827222U - 水电厂现场设备网络 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水电厂现场设备网络，包括监控主网络、现场设备网络和工控机，选取需要进行组网的至少一套监控主网络和至少一套现场设备网络，通过现地控制单元工控机顺次连接组成至少一个闭合的环形网络结构；本实用新型现场设备网络基于以太网技术，网络接口采用RJ45接口，网络介质采用双绞线，距离较远时通过光电转换设备使用光纤传输。现场设备网络冗余配置，提高可靠性。现场设备网络拓扑结构可采用星形、总线形或环形结构。
Description
技术领域：
本实用新型属于水电厂现场总线技术领域，具体涉及一种水电厂现场设备网络。
背景技术：
计算机监控系统是水电厂的核心控制系统，对电厂生产过程进行实时监视和控制，其面向监控对象的现场设备网络通常采用现场总线技术，如Profibus、Worldfip、Modbus等。不同品牌型号的设备往往仅支持特定的总线技术，受到现场涉及的设备系统多、设备品牌型号多等因素的限制，现场设备网络很难做到仅使用一种总线技术进行组网，多种总线技术并存时需要进行协议转换，易引起通信不稳定、通信速率较低等问题。
发明内容：
本实用新型目的是提供一种基于以太网的水电厂现场设备网络，通过RJ45接口、双绞线进行传输，远距离传输时采用光电转换设备进行光纤传输。
技术方案：一种水电厂现场设备网络，包括监控主网络、现场设备网络和工控机，选取需要进行组网的至少一套监控主网络和至少一套现场设备网络，通过现地控制单元工控机顺次连接组成至少一个闭合的环形网络结构；所述闭合的环形网络是监控主网络的数据发送端口通过总线连接至现场设备网络的数据接收端口，现场设备网络的第一设备的数据发送端口通过总线连接至第二设备的数据接收端口，依次类推，最后一套设备的数据发送端口通过总线连接至监控主网络的数据接收端口。
所述监控主网络包括：接收单元、存储单元、刷新单元、获取单元、确定单元和发送单元；所述现场设备网络包括励磁系统网络、调速器系统网络、主进水阀系统网络、辅机控制系统网络和设备状态监测系统网络。
所述接收单元，用于当所述通信连接建立成功后，接收所述通信设备发送的自身的设备信息，所述设备信息包括：设备标识和设备公网IP地址，所述设备管理信息包括：设备标识和/或设备域名信息；所述存储单元，用于存储所述接收单元接收的设备信息。
所述总线采用CAN现场总线与现场设备网络的检测节点组网。
所述CAN现场总线由CAN总线收发器TJA1050和CAN总线控制器SJA1000以及中央控制器P89C51RD2HBA组成。
本发明现场设备网络基于以太网技术，网络接口采用RJ45接口，网络介质采用双绞线，距离较远时通过光电转换设备使用光纤传输。
现场设备网络冗余配置，提高可靠性。现场设备网络拓扑结构可采用星形、总线形或环形结构。
励磁系统、调速器系统等设备功能系统通过冗余的现场设备网络及相关网络设备与冗余配置的监控系统现地控制单元工控机相连接，实现现地控制单元与励磁系统、调速器系统等设备功能系统的实时信息交换，实现生产实时过程的现地控制级的监视和控制。
现地控制单元工控机与监控系统主网络相连接，与监控系统上位机进行实时信息交换，实现生产实时过程电站控制级的监视和控制。
现地控制单元工控机也可以是具有同等功能的工作站、无盘工作站、PLC等控制设备。
附图说明：
图1是本发明的系统网络连接示意图。
具体实施方式：
如图1所述，一种水电厂现场设备网络，包括监控主网络、现场设备网络和工控机，选取需要进行组网的至少一套监控主网络和至少一套现场设备网络，通过现地控制单元工控机顺次连接组成至少一个闭合的环形网络结构；
所述监控主网络包括：接收单元、存储单元、刷新单元、获取单元、确定单元和发送单元；所述接收单元，用于当所述通信连接建立成功后，接收所述通信设备发送的自身的设备信息，所述设备信息包括：设备标识和设备公网IP地址，所述设备管理信息包括：设备标识和/或设备域名信息；所述存储单元，用于存储所述接收单元接收的设备信息。
所述现场设备网络包括励磁系统网络、调速器系统网络、主进水阀系统网络、辅机控制系统网络和设备状态监测系统网络。
当网络通信连接建立成功后，所述监控主网络接收并存储现场设备网络发送的自身的设备信息，所述设备信息包括：设备管理信息和设备公网IP地址，所述设备管理信息包括：设备标识和/或设备域名信息；监控主网络依据接收的现场设备网络的管理信息刷新所述通信设备的设备公网IP地址；
所述监控主网络获取需与每个现场设备网络进行数据通信的通信设备的设备管理信息，确定与获取的设备管理信息对应的设备公网IP地址，将确定的设备公网IP地址和与该设备公网IP地址对应的设备管理信息发送给对应的通信设备；
监控主网络或现场设备网络发送数据帧前先判别现场总线是否空闲；如果现场总线不空闲继续判别，如果空闲发送数据帧；每发送一个数据，帧听是否和现场总线上的数据相同；如果不相同发送干扰数据，重新发送数据帧，直到一次将数据帧全部发送结束；监控主网络或现场设备网络读入初始化数据，对初始化数据和接受数据比较，不相同则重新侦听，相同则侦听结束；读入接受到的数据；将接受到的数据和发送出去的数据相比较；相同发送下一搁数据，不同采取干扰排除机制，重新发送数据帧。
所述闭合的环形网络是监控主网络的数据发送端口通过总线连接至现场设备网络的数据接收端口，现场设备网络的第一设备的数据发送端口通过总线连接至第二设备的数据接收端口，依次类推，最后一套设备的数据发送端口通过总线连接至监控主网络的数据接收端口。所述总线采用CAN现场总线与现场设备网络的检测节点组网：所述各检测节点具有唯一的全局通讯地址，为分布式结构，同时设有模拟量检测端口和数字量检测端口；所述检测节点为一个智能模块，包括码址产生及供电单元、嵌入式微处理器接口单元、前级采样接口单元、多功能信号采集器、通讯转换单元和显示单元，用于数掘采集与处理，并与调度监督服务器通讯。所述CAN现场总线由CAN总线收发器TJA1050和CAN总线控制器SJA1000以及中央控制器P89C51RD2HBA组成。
现场设备网络的各设备功能系统通过冗余的现场设备网络与冗余配置的监控系统现地控制单元工控机相连接，实现现地控制单元与现场设备网络的实时信息交换。
所述通信设备按预设周期与设备管理服务器建立通信连接，向所述设备管理服务器发送自身的设备信息；当所述设备管理信息为设备标识时，设备管理服务器依据接收的所述设备信息中的设备管理信息刷新所述设备公网IP地址的过程包括：所述设备管理服务器查询是否存储有与接收的设备标识一致的设备标识，如果存储有与接收的设备标识一致的设备标识，则将存储的、与该设备标识对应的设备公网IP地址与接收的设备公网IP地址进行比对，如果存储的设备公网IP地址与接收的设备公网IP地址不一致，则将存储的设备公网IP地址刷新为接收的设备公网IP地址。
所述设备管理服务器可与至少两个通信设备建立通信连接；所述刷新单元，用于依据所述接收单元接收的所述设备管理信息刷新所述设备公网IP地址；所述获取单元，用于获取需与每个通信设备进行数据通信的通信设备的设备管理信息；所述确定单元，用于确定与所述获取单元获取的设备管理信息对应的设备公网IP地址；所述发送单元，用于将所述确定单元确定的设备公网IP地址和与该设备公网IP地址对应的设备标识发送给对应的通信设备。
Claims (5)
1.一种水电厂现场设备网络，包括监控主网络、现场设备网络和工控机，其特征是：选取需要进行组网的至少一套监控主网络和至少一套现场设备网络，通过现地控制单元工控机顺次连接组成至少一个闭合的环形网络结构；所述闭合的环形网络是监控主网络的数据发送端口通过总线连接至现场设备网络的数据接收端口，现场设备网络的第一设备的数据发送端口通过总线连接至第二设备的数据接收端口，依次类推，最后一套设备的数据发送端口通过总线连接至监控主网络的数据接收端口。
2.根据权利要求1所述的水电厂现场设备网络，其特征是：所述监控主网络包括：接收单元、存储单元、刷新单元、获取单元、确定单元和发送单元；所述现场设备网络包括励磁系统网络、调速器系统网络、主进水阀系统网络、辅机控制系统网络和设备状态监测系统网络。
3.根据权利要求2所述的水电厂现场设备网络，其特征是：所述接收单元，用于当通信连接建立成功后，接收通信设备发送的自身的设备信息，所述设备信息包括：设备管理信息和设备公网IP地址，所述设备管理信息包括：设备标识和/或设备域名信息；所述存储单元，用于存储所述接收单元接收的设备信息。
4.根据权利要求1所述的水电厂现场设备网络，其特征是：所述总线采用CAN现场总线与现场设备网络的检测节点组网。
5.根据权利要求4所述的水电厂现场设备网络，其特征是：所述CAN现场总线由CAN总线收发器TJA1050和CAN总线控制器SJA1000以及中央控制器P89C51RD2HBA组成。
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| CN205827222U true CN205827222U (zh) | 2016-12-21 |
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| CN201620650689.7U Active CN205827222U (zh) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | 水电厂现场设备网络 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107121978A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-01 | 四川谊田集群科技有限公司 | 一种水电站辅机控制装置的智能化升级方法和系统 |
| CN109669419A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-23 | 国电大渡河大岗山水电开发有限公司 | 一种动态化水电厂设备手册 |
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- 2016-06-28 CN CN201620650689.7U patent/CN205827222U/zh active Active
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