东荣三矿工业以太环网系统技术方案1103

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1、龙煤集团双鸭山分公司东荣三矿工业以太环网系统技术方案龙煤集团双鸭山分公司东荣三矿天地（常州）自动化股份有限公司122011年11月12目录第1章东荣三矿矿井基于工业以太环网21.1概述21.2控制层网络设备的技术与产品选型21.2.1技术选择21.2.2网络产品的选型31.3东荣三矿冗余工业以太网网络设计41.3.1综述41.3.2东荣三矿工业以太网的特点及安全要求41.3.3东荣三矿矿井不间断电源设计41.4交换机布置方案介绍51.4.1网络配置51.4.2调度中心机房61.4.3光纤传输的建议71.4.4井下网络设备供电及防爆设计说明（

2、KJJ58）71.5主要网络产品介绍81.5.1EDS-510A-3SFP千兆环网交换机81.5.2PT7828核心交换机81.5.3网络管理软件912第1章东荣三矿矿井基于工业以太环网1.1概述东荣三矿是基本实现机械化生产，具有复杂生产系统的矿井，为提高矿井的生产效率，对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所、井底变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。东荣三矿煤业矿井综合系统，根据管控一体化思想，以三层网络为基础，结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术，采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软

3、件、数据库软件，将煤矿生产、管理的各个环节，统一在一个网络平台上，形成一个统一、完整的有机整体，使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。对于东荣三矿矿区工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下各设置独立的环网，主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术，通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次，同时具备高冗余性能。Ø各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备，以达到控制和信息采集的目的信息层：建设信息管理网，采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接，实现人、财、

4、物以及工程项目管理的综合自动化，能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。Ø控制层：建设综合自动化控制网，采用工业以太环网+现场工业总线来实现，实现将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。Ø设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。1.2控制层网络设备的技术与产品选型本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术，传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆，网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。1.2.1技术选择12现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备，为了达到

5、方便管理，保证系统运行稳定的目的，必须选择一个开放的通信平台，并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性，建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其他类型的通信格式，如RS232，RS485或其他专用通信接口等等，均可通过协议网关转换为以太网信息包，在IP网络上进行传送。以太网TCP/IP技术具有以下的优势：Ø随着企业的发展、各种新技术的应用，可以预见，对网络的带宽要求也会越来越高，比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输。以太网技术具有相当高的

6、数据传输速率(目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太网交换机)，能提供足够的带宽；Ø能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架；Ø支持交互式和开放的数据存取技术；Ø沿用多年，已为众多的技术人员所熟悉，市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具，成为事实上的统一标准；Ø允许使用不同的物理介质和构成不同的拓扑结构。以太网早期存在不确定性和实时性能欠佳的问题，已通过智能交换机的使用、主动切换功能的实现、优先权的引入等，基本上得到了解决。通过提高数据传输速率，仔细地选择网络的拓扑结构、设置服务质量（QOS）等，从而保证

7、数据传输的准确性和实时性。因此，本方案选择工业以太环网组网技术作为综合自动化控制网的技术选型。1.2.2网络产品的选型由于工业环境（如煤矿等行业）的特殊性，普通交换机在抗干扰性能、电磁兼容性、可靠性、可用性、MTBF等方面不能完全适应工业环境的要求，且不能形成高速冗余环的连接方式，使用寿命也会大大降低。因而必须采用工业级的以太网交换机，本方案采用磨莎（MOXA）公司的工业以太网交换机系列。MOXA产品特点：1、独一无二的工业级核心交换机，带宽千兆级别可承上启下，无信息传输瓶颈。121、可以建立多环，系统带宽随环数倍数增加，方便扩容。2、交换

8、机电磁兼容性、工作温度、平均工作时间等指标是其他设备无法达到的。1.3东荣三矿冗余工业以太网网络设计1.3.1综述随着网络化、综合自动化概念向自动化领域的不断渗透，自动化控制理念