CN208079082U - 一种用于发射场的双光纤环网系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于发射场的双光纤环网系统，涉及冗余PLC的应用技术领域。该系统，包括近端控制系统和远端控制系统，两个控制系统中均包括两台414‑5H PLC，且两台414‑5H PLC通过光纤跳线连接，从而保证了在意外情况下，能够实现两台414‑5H PLC之间无扰动热切换，即通过将发生中断的单元自动切换到备用单元，使得系统不中断的工作，提高了控制系统的稳定性；另外，近端控制系统和远端控制系统通过OLM光纤链路模块连接，形成了双光纤环网，实现了远近端多个PLC控制系统的交互信息远距离传输，进而实现了远端控制，解决了目前我国发射场中控制系统无法进行远距离控制的问题。

Description

一种用于发射场的双光纤环网系统

技术领域

本实用新型涉及冗余PLC的应用技术领域，尤其涉及一种用于发射场的双光纤环网系统。

背景技术

目前，我国发射场的非标控制系统，大多采用西门子300系列PLC进行就地的近端控制，正常情况下，300系列PLC能满足控制要求，但是当出现意外情况，例如通讯模块损坏，PLC出现故障等，300系列的PLC就无法满足控制要求。

另外，现有的控制系统只能进行近端控制，无法实施远端控制。而近几年随着火箭技术的成熟和改进，我国发射的火箭有的采用了液氢等易燃易爆的燃料，如果发生燃料泄漏，很容易出现人员伤亡，对于在发射塔上进行近端控制的操作人员来讲，具有较大的危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于发射场的双光纤环网系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于发射场的双光纤环网系统，包括近端控制系统和远端控制系统；

所述近端控制系统和所述远端控制系统均包括两个子系统，每个所述子系统均包括一个西门子400系列冗余PLC、一块西门子光纤链路模块OLM和一块西门子PROFIBUS DP通讯模块，所述400系列冗余PLC和PROFIBUS DP通讯模块均通过底板连接；且所述PROFIBUSDP通讯模块和所述光纤链路模块OLM通过一条DP通讯线缆连接；

所述近端控制系统的一个所述子系统的所述OLM光纤链路模块与所述远端控制系统的一个所述子系统的所述OLM光纤链路模块光纤连接，所述近端控制系统的另一个所述子系统的所述OLM光纤链路模块与所述远端控制系统的另一个子系统的所述OLM光纤链路模块光纤连接。

优选地，所述前端控制系统还设置有四个DP从站，每个DP从站均设置有两块远程接口模块，每个远程接口模块通过DP通讯线缆与所述400冗余PLC分别连接。

优选地，所述远端控制系统与所述近端控制系统之间的距离为四至五公里。

优选地，所述OLM光纤链路模块为单模/双光口。

优选地，所述400系列冗余PLC为414-5H PLC。

优选地，所述西门子PROFIBUS DP通讯模块为CP443-5 PROFIBUS DP通讯模块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实施例提供的一种用于发射场的双光纤环网系统，包括近端控制系统和远端控制系统，两个控制系统中均包括两台414-5H PLC，且两台414-5H PLC通过光纤跳线连接，从而保证了在意外情况下，能够实现两台414-5H PLC之间无扰动热切换，即通过将发生中断的单元自动切换到备用单元，使得系统不中断的工作，提高了控制系统的稳定性；另外，近端控制系统和远端控制系统通过OLM光纤链路模块连接，形成了双光纤环网，实现了远近端多个PLC控制系统的交互信息远距离传输，进而实现了远端控制系统的远端控制，极大的减小了操作人员的工作风险，解决了目前我国发射场中控制系统无法进行远距离控制的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的用于发射场的双光纤环网系统结构示意图。

图中，各符号的含义如下：

1、近端控制系统，

2、远端控制系统，

3、近端冗余PLC(1):414-5H，

4、近端冗余PLC(2):414-5H，

5、近端DP通讯模块(1)：CP443-5，

6、近端DP通讯模块(2)：CP443-5，

7、近控控制系统光纤链路模块a，

8、近控控制系统光纤链路模块b，

9、两个控制系统DP通讯网络a，

10、两个控制系统DP通讯网络b，

11、远端冗余PLC(1):414-5H，

12、远端冗余PLC(2):414-5H，

13、远控控制系统光纤链路模块a，

14、远控控制系统光纤链路模块b，

15、以太网通讯模块a CP443-1，

16、以太网通讯模块b CP443-1，

17、远端DP通讯模块(1)：CP443-5，

18、远端DP通讯模块(2)：CP443-5，

19、以太网通讯模块c CP443-1，

20、以太网通讯模块d CP443-1，

21、近端控制系统DP通讯网络a，

22、近端控制系统DP通讯网络b，

23、远程接口模块a：IM153-2，

24、远程接口模块b：IM153-2，

25、远程接口模块c：IM153-2，

26、远程接口模块d：IM153-2，

27、远程接口模块e：IM153-2，

28、远程接口模块f：IM153-2，

29、远程接口模块g：IM153-2，

30、远程接口模块h：IM153-2。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于发射场的双光纤环网系统，包括近端控制系统1和远端控制系统2；

近端控制系统1和远端控制系统2均包括两个子系统，每个所述子系统均包括一台西门子400系列冗余PLC(3或4或11或12)、一块西门子光纤链路模块OLM(7或8或13或14)和一块西门子PROFIBUS DP通讯模块(5或6或17或18)，400系列冗余PLC(3或4或11或12)和PROFIBUS DP通讯模块(5或6或17或18)均通过底板连接；PROFIBUS DP通讯模块(5或6或17或18)和光纤链路模块OLM(7或8或13或14)通过一条DP通讯线缆连接；

近端控制系统1的一个所述子系统的OLM光纤链路模块7与远端控制系统2的一个所述子系统的OLM光纤链路模块13光纤连接，近端控制系统1的另一个所述子系统的OLM光纤链路模块8与远端控制系统2的另一个子系统的OLM光纤链路模块14光纤连接。

上述结构中，西门子400系列冗余PLC是西门子400系列高端PLC，OLM光纤链路模块为西门子双通道光纤链路转化模块，将DP通讯电缆信号转换为光纤信号，保证了传输效率，延长了传输距离。近端控制系统即为设置在发射场就近的控制系统，需要操作人员在发射场附近进行集中控制，远端控制系统为设置在发射场远处的控制系统，采用上述结构，远端控制系统可以实现与近端控制系统的数据传输和交互，从而使得操作人员可以通过远端控制系统在远端实现对系统的控制操作。

上述结构中的近端控制系统和远端控制系统均将两台西门子400系列冗余PLC以DP通讯的方式连接起来，每台西门子400系列冗余PLC各配置一块PROFIBUS DP通讯模块，通过DP通讯电缆接入OLM光纤链路模块，将通讯电缆信号转换为单模光纤信号，在加长传输距离的同时又保证了传输质量。其工作原理为：

1.近端控制系统的DP从站负责信号采集、阀门开关、液压油泵启停等设备控制功能，每个DP从站均配有互为备份的冗余远程接口模块，当任意一路DP通讯出现故障时，另一路自动切换为主站继续将信号传送给近端控制系统的PLC。

2.近端控制系统互为备份的两个西门子400系列冗余PLC，通过光纤跳线连接，当主PLC发生故障时，会无扰动切换到从PLC让系统正常运转。

3.近端控制系统的两个互为备份的PROFIBUS DP通讯模块负责将近端控制系统的信息传送给远控控制系统，并将接受到的远控控制系统的命令信号传给近端控制系统PLC。

4.近端控制系统与远控控制系统通过光纤链路模块OLM将DP通讯线缆转换为传输距离更长和效率更高的双光纤，实现两个控制系统的远距离DP通讯。

5.远端控制系统的两个互为备份的PROFIBUS DP通讯模块将近端控制系统的交互信息传送给远控控制系统的两个互为备份的西门子400系列冗余PLC。

6.远端控制系统采集远控操作台的控制按钮信号，将远端的控制要求发送给近控空调控制系统。

实现了如下的效果：

(1)提高了控制系统的稳定性；

(2)实现了多个PLC控制系统的远距离交互信息的高质量传输。

上述系统在使用过程中，近端控制系统控制对象为泵、阀门、插销等执行机构。控制系统控制电磁换向阀改变各升降平台、插销机构运行方向，控制比例电磁阀调整回转平台运行速度和方向。各回转平台设到位检测开关，部分气缸设平台运行减速开关和行程检测编码器，各插销机构设到位开关。远端控制系统主要完成近端控制系统在发射任务时远程控制及在线监测功能。远端控制系统主要通过控制台上的操作按钮，以DP通讯的方式与近端的控制系统交互信息，从而达到控制近端执行机构的目的。

本实施例提供的系统可以设置远控、柜控、台控等多级操作方式。操作者平时可在发射塔上进行台控和柜控操作，执行发射任务时可切换到距离发射塔较远的远端控制系统进行远控操作，从而保证了操作人员的安全。

本实施例中，所述前端控制系统还设置有四个DP从站，每个DP从站均设置有两块远程接口模块(23-30)，每块远程接口模块通过DP通讯线缆与近端控制系统中的400冗余PLC分别连接。

采用上述结构，可以保证各个DP从站的数据可靠传输。

本实施例中，所述远端控制系统与所述近端控制系统之间的距离为四至五公里。本实施例中，所述OLM光纤链路模块为单模/双光口系列。

单模光纤比多模光纤信号传输的距离远，传输速率高，距离损失小。

本实施例中，所述400系列冗余PLC(3或4或11或12)可以为414-5H PLC。

本实施例中，所述西门子PROFIBUS DP通讯模块(5或6或17或18)可以为CP443-5PROFIBUS DP通讯模块。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本实用新型实施例提供的一种用于发射场的双光纤环网系统，包括近端控制系统和远端控制系统，两个控制系统中均包括两台414-5H PLC，且两台414-5H PLC通过光纤跳线实现连接，从而保证了在意外情况下，能够实现两台414-5H PLC之间无扰动热切换，即通过将发生中断的单元自动切换到备用单元，使得系统不中断的工作，提高了控制系统的稳定性；另外，近端控制系统和远端控制系统通过OLM光纤链路模块连接，形成了双光纤环网，实现了远近端多个PLC控制系统的交互信息远距离传输，进而实现了远端控制系统的远端控制，极大的减小了操作人员的工作风险，解决了目前我国发射场中控制系统无法进行远距离控制的问题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于发射场的双光纤环网系统，其特征在于，包括近端控制系统和远端控制系统；

所述近端控制系统和所述远端控制系统均包括两个子系统，每个所述子系统均包括一个西门子400系列冗余PLC、一块西门子光纤链路模块OLM和一块西门子PROFIBUS DP通讯模块，所述400系列冗余PLC和PROFIBUS DP通讯模块均通过底板连接；且所述PROFIBUS DP通讯模块和所述光纤链路模块OLM通过一条DP通讯线缆连接；

所述近端控制系统的一个所述子系统的所述OLM光纤链路模块与所述远端控制系统的一个所述子系统的所述OLM光纤链路模块光纤连接，所述近端控制系统的另一个所述子系统的所述OLM光纤链路模块与所述远端控制系统的另一个子系统的所述OLM光纤链路模块光纤连接。

2.根据权利要求1所述的用于发射场的双光纤环网系统，其特征在于，所述前端控制系统还设置有四个DP从站，每个DP从站均设置有两块远程接口模块，每个远程接口模块通过DP通讯线缆与所述400冗余PLC分别连接。

3.根据权利要求1所述的用于发射场的双光纤环网系统，其特征在于，所述远端控制系统与所述近端控制系统之间的距离为四至五公里。

4.根据权利要求1所述的用于发射场的双光纤环网系统，其特征在于，所述OLM光纤链路模块为单模/双光口。

5.根据权利要求1所述的用于发射场的双光纤环网系统，其特征在于，所述400系列冗余PLC为414-5H PLC。

6.根据权利要求1所述的用于发射场的双光纤环网系统，其特征在于，所述西门子PROFIBUS DP通讯模块为CP443-5PROFIBUS DP通讯模块。