[发明专利]一种建立基于工业星型架构以太网实验方法及其装置

说明书

本发明属于工控系统技术领域，提供了一种建立基于工业星型架构以太网实验方法及其装置。包括：核心交换机、汇聚交换机和监控站点，其中网络结构采用以核心交换机为核心，多个汇聚交换机为节点的三层星型架构；其中三层星型架构中，外层包括传感器，用于信息实时采集；中间层包括多个汇聚交换机，用于整合传感器实时采集的信息，核心层为核心交换机，用于承担着整个以太网中的交换任务；核心交换机与汇聚交换机电连接；监控站点分别与核心交换机和汇聚交换机电连接，监控站点用于监测核心交换机和汇聚交换机运行。该装置能够替代国外产品，减少资金需要，方便检测和维护，减少网络的冗余，设计合理实用，适用于行业推广。

技术领域

本发明涉及工控系统技术领域，具体涉及一种建立基于工业星型架构以太网实验方法及其装置。

背景技术

现有工控系统传统西门子推荐环网组网方式，该组网价格昂贵且技术落后，同时随着工业化与信息化紧密高度融合，工业以太网对生产控制和数据采集的新技术不断出现，为技改中对新技术的应用提供技术依据，工厂现有工业控制仍然采用比较传统通讯方式，同时采用国外西门子推荐环网组网方式进行控制，对很多技术和设备受制于国外的品牌和公司，投入高，通过采购国内品牌降低成本，备品备件容易采购。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种建立基于工业星型架构以太网实验方法及其装置，解决上述问题。

本发明提供的一种建立基于工业星型架构以太网实验方法及其装置，包括：核心交换机、汇聚交换机和监控站点，其中网络结构采用以所述核心交换机为核心，多个汇聚交换机为节点的三层星型架构；其中三层星型架构中，外层包括传感器，用于信息实时采集；中间层包括多个汇聚交换机，用于整合传感器实时采集的信息，核心层为核心交换机，所述核心交换机承担着整个以太网中的工控系统；所述核心交换机与所述汇聚交换机电连接；所述监控站点分别与所述核心交换机和所述汇聚交换机电连接，所述监控站点用于监测核心交换机和所述汇聚交换机运行。

进一步的，所述每个监控站点以静态IP为站点网络传感器使用，核心交换机可以通过局域网静态IP直接访问任意一个监控站点的网络传感器。实际运用中，该方式能够实现静态的稳态信息流传输。

进一步的，所述核心交换机可定时测算每个监控站点流量，结合实际需求，合理配置采样间隔、图像格式参数进行闭环流量控制。这样一来，闭环流量控制就保证数据的完整性。

进一步的，将常用工控网络工业协议全部融入到整个网络设计过程中。实际运用中，包括（Profinet,Profibus-DP，Modbus，MPI, S7,PPI）全部融入到整个网络设计过程中,这样就提高了网络的整体可靠性。

进一步的，所述中间层还包括运维工程师站，所述运维工程师站与监控站点电连接。实际运用中，通过运维工程师站能够对整体进行数据维护。

进一步的，所述监控站点包括监控交换机和监控电脑，所述监控交换机分别与所述核心交换机和运维工程师站电连接，所述监控交换机与所述监控电脑电连接。实际运用中，核心交换机与运维工程师站采用单模光纤连接。工程师通过运维电脑进行日常数据维护；并通过监控电脑监控整体网络。

进一步的，所述外层还包括采集汇聚交换机、变频器和子站/IO，所述传感器与变频器电连接，所述变频器与子站/IO电连接，所述采集汇聚交换机与所述子站/IO电连接。实际运用中，通过该连接分布方式，完成对工业信息的采集与传输，该方式信源稳定，能够较多的采集数据。