魏德米勒公司為本項目提供的三層千兆核心交換機構(gòu)成了環(huán)型的、快速的、冗余的工業(yè)以太網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)是以星型結(jié)構(gòu)和環(huán)型結(jié)構(gòu)混合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。整個網(wǎng)絡(luò)分為三層:位于內(nèi)部集輸站場的現(xiàn)場工業(yè)以太網(wǎng),位于擬建的天然氣處理廠的核心以太網(wǎng)以及位于綜合公寓調(diào)度中心的調(diào)度中心以太網(wǎng)。
現(xiàn)場工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)采用100M光纖環(huán)型網(wǎng)絡(luò),按照塔中Ⅰ號氣田開發(fā)試驗區(qū)和克拉蘇氣田大北區(qū)塊的地理位置分布,內(nèi)部集輸各工藝站場、大宛齊凝析油泵站、水源站、公寓站分別由9 個冗余環(huán)型網(wǎng)絡(luò)(共計50 個遠程RTU站:氣田內(nèi)40座單井站、5 座集氣站、4 座水源井和1 座公寓)和6個冗余環(huán)形網(wǎng)絡(luò)組成(共計33 個遠程RTU站:氣田內(nèi)27座單井站、3 座集氣站、1座大宛齊凝析油泵站,1 座水源井和1 座公寓)。通過10/100M的工業(yè)以太網(wǎng)連接到光纖環(huán)網(wǎng)的各個子站上,形成環(huán)型與星型混合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),利用100M單模光纖接入氣田處理廠核心交換機,實現(xiàn)SCADA數(shù)據(jù)的采集并接入1000M高速光纖上傳至公寓調(diào)度中心的SCADA監(jiān)控站。魏德米勒公司為客戶所提供的方案將考慮減少網(wǎng)絡(luò)中多種通信協(xié)議混合使用的問題,提高通訊的效率。在冗余的前提條件下,最大程度地減少了光纖的使用量和敷設(shè)光纖的勞動量,這樣,確保光纖通訊的可靠性。
環(huán)網(wǎng)的核心層設(shè)置在天然氣處理廠,采用了魏德米勒的IEMS3000型帶網(wǎng)管功能的3 層千兆模塊化核心交換機形成冗余、快速的千兆工業(yè)以太網(wǎng)。兩臺核心交換機之間采用鏈路聚合模式將兩個千兆以太網(wǎng)口進行綁定,與氣田內(nèi)部集輸各站的通信設(shè)備連接采用主、備份鏈路,當主鏈路發(fā)生故障時,魏德米勒獨有的W-Ring技術(shù)保證在鏈路發(fā)生故障時,備份鏈路可以在20ms的自愈時間內(nèi)啟用,提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的可靠性。消除了網(wǎng)絡(luò)中大部分的單點故障,緩解了核心交換機壓力,可以實現(xiàn)負載均衡,解決了鏈路帶寬過小的問題,管理員排障壓力小,有充足的時間進行故障排除。
調(diào)度中心以太網(wǎng)建立在公寓調(diào)度中心,設(shè)置2臺冗余的魏德米勒的IEMS3000型帶網(wǎng)管功能的3 層千兆模塊化交換機,用于掛接操作站、技術(shù)管理站、調(diào)度站、網(wǎng)絡(luò)打印機以及投影屏幕等,為10/100/1000M以太網(wǎng)電口交換網(wǎng)絡(luò),允許10M,100M,1000M的設(shè)備直接掛接在網(wǎng)上,10M、100M和1000M之間自動切換,支持1000M網(wǎng)絡(luò)速度傳輸。通過2個1000M光纖口分別連接到天然氣處理廠的核心交換機上,把核心交換機采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳到公寓調(diào)度中心。
由于系統(tǒng)中大多數(shù)設(shè)備距離均較遠,根據(jù)塔中1號氣田各站之間的距離,魏德米勒建議選用單模光纖作為本系統(tǒng)的遠程傳輸介質(zhì)。
通過魏德米勒工業(yè)交換機的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理軟件,能夠觀察網(wǎng)絡(luò)上任何一個節(jié)點的設(shè)置。通過對網(wǎng)絡(luò)的全面監(jiān)視,能夠?qū)崿F(xiàn)綜合的負載和故障分析,監(jiān)控物理連接和連接質(zhì)量(線纜中斷、瓶頸、利用率)。該軟件方便查詢網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài),并具有故障陷阱處理功能,可對于整個網(wǎng)絡(luò)或單一設(shè)備的故障陷阱歷史進行精確跟蹤。該軟件能自動發(fā)現(xiàn)并顯示所有支持SNMP的設(shè)備,支持SNMP、RMON 網(wǎng)絡(luò)管理功能,自動識別所有的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,并顯示網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)和IP 地址與MAC 地址之間的關(guān)系。該軟件還具有對標準RMON 1-3 & 9 參數(shù)(統(tǒng)計、歷史、報警和事件)的圖形化顯示。圖形方式的交互式用戶界面以及設(shè)備圖案化,用高品質(zhì)的圖像真實地表示所監(jiān)控的設(shè)備,可便于監(jiān)控和維護整個網(wǎng)絡(luò)。
魏德米勒IEMS3000千兆模組化三層管理型交換機,可支持靜態(tài)路由,動態(tài)路由協(xié)議,包括RIP, OSPF v2和BGP協(xié)議,當網(wǎng)絡(luò)中存在多個子網(wǎng)或者VLAN時通過三層交換機可以實現(xiàn)不同網(wǎng)段或VLAN之間的互相通信,又有效減少了廣播數(shù)據(jù)對全網(wǎng)的影響。同時IEMS3000系列也支持VRRP(虛擬路由冗余協(xié)議),通過該協(xié)議可進一步提升分支網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)之間的路由冗余性。
魏德米勒IEMS3000千兆模組化三層管理型交換機
魏德米勒全百兆IES21系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機是網(wǎng)管型百兆級交換機,結(jié)構(gòu)緊湊,具有堅固的金屬外殼,防護等級達到IP40。工作溫度-40-85℃。該系列交換機支持多種網(wǎng)絡(luò)管理功能,包括,VLAN, QoS, SNMP, PMON, 流量控制,端口鏡像,可通過繼電器或軟件報警等功能。具有快速以太網(wǎng)端口和100BASE FX口相結(jié)合能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場各種不同的挑戰(zhàn)。完全能適應(yīng)嚴格的工作環(huán)境,以確保系統(tǒng)穩(wěn)定。
魏德米勒全百兆IES21系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機