[实用新型]一种控制系统网络架构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统网络架构。

背景技术

控制系统网络是整个控制系统的基础，是整个控制系统的神经系统，确保其稳定运行是整个控制系统有效性的基础。控制系统网络用来连接所有控制设备及设备控制现场总线，不同的设备子系统使用不同的设备子网来分隔已确保相互之间不干扰，并在上层建立网关以便整个控制系统环境中的应用均能够访问，特别是控制系统网关应用，必然处于两个不同的物理子网内。

控制系统网络架构作为控制系统中重要基础设施，分为控制系统骨干网络和设备子网两个部分。控制网络使用可管理交换机，分为不同的控制子网。控制系统网络应具备的功能：

1、网络的管理服务

可以全方面管理网络的各个部分，包括提供QoS以及提供管理到端口的能力，并能提供远程管理能力。

2、网络的可靠性与可用性

采用冗余的主干交换机，主干网使用双光纤冗余技术连接，并采用双电源保护措施防止主干设备掉电，其他部分网络设备采用单电源供电并使用UPS(不间断电源)提供断电保护能力。拟使用可管理的网络UPS，这样可最大程度的保证整个网络系统稳定不间断运行。

在传统的控制系统网络架构中，为了减少不同设备系统之间的干扰以及保证带宽，通常使用物理子网来分隔不同的设备系统，这些物理子网称为设备子网，设备子网通过主干接入交换机连接到控制系统主干网络，每个设备子网都必须单独构建，并使用专门的设备子网交换机，不同的设备子网在进行设备调整时都需要进行单独的网络设施重新调整，包括网络设备以及线路的安装配置，特别是在不同地域的设备加入设备子网时需要重新布线。因此，发展基于虚拟设备子网技术的控制系统网络架构，整合网络资源，形成扁平化结构的控制系统统一网络，具有十分重要的意义。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种控制系统网络架构，以实现大型控制网络中设备子网的资源整合。

本实用新型所述的一种控制系统网络架构，它包括：

至少一台配置有虚拟局域网访问控制列表的核心交换机；以及

多台与外围控制系统设备连接、并根据所述控制系统设备配置有相应的虚拟局域网地址的接入交换机，所述每台接入交换机通过至少一根光纤与所述核心交换机连接。

在上述的控制系统网络架构中，所述核心交换机的数量为两台。

在上述的控制系统网络架构中，所述两台核心交换机相互连接。

在上述的控制系统网络架构中，所述每台接入交换机通过两根光纤与所述核心交换机连接。

由于采用了上述的技术解决方案，本实用新型通过在控制系统环境中引入虚拟局域网(VLAN)技术，即采用配置有虚拟局域网访问控制列表的核心交换机作为VLAN的路由网关设备，以及采用配置有与外围控制系统设备相对应的虚拟局域网地址的接入交换机，从而将整个控制系统网络中存在的不同设备物理子网归一化为一个统一VLAN网络，并使得整个控制系统网络简化为两层，即由核心交换机构成的主干层和由接入交换机构成的接入层，实现了控制系统网络架构的扁平化结构，进而实现了控制系统环境的资源整合，减少了网络硬件资源消耗及电力消耗，减少了网络设备的种类与数量，大大提高了整个控制系统网络的可靠性及网管能力；同时，确保了外围不同的控制系统设备能通过VLAN相互分隔，相互之间不干扰。

附图说明

图1是本实用新型一种控制系统网络架构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。

如图1所示，本实用新型，即一种控制系统网络架构，它包括主干层10和接入层20，其中：

主干层10包括两台配置有虚拟局域网访问控制列表的核心交换机1，且两台核心交换机1相互连接，互做冗余；

接入层20包括多台与外围控制系统设备3连接、并根据控制系统设备3配置有相应的虚拟局域网地址的接入交换机2，每台接入交换机2通过至少一根光纤与核心交换机1连接，本实施例中，每台接入交换机2通过两根光纤与核心交换机1连接，即在光纤链路上使用双路冗余的连接，以确保主干层10的100％可用性。

本实施例中，外围的控制系统设备3包括操作员接口计算机、输入输出控制机、现场设备控制器以及可编程控制器等。

本实用新型的具体建立方法如下：

具体步骤如下