Day1_烟草行业网络架构

烟草行业生产线控制系统网络架构介绍秦皇岛烟草机械有限责任公司2015年10月制丝线系统构成烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构网络拓扑结构的种类：星型环型总线型树型网状混合烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构总线型拓扑结构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构交换机集线器烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构设备控制层集中监控层生产管理层（MES）厂级ERP管理决策烟草行业生产线系统构成先进的工业控制技术完善的中央监控系统智能的车间生产管理系统厂级ERP月生产计划车间调度计划确认中控室计划执行设备科设备状态工艺质量管理设备管理生产管理数据库服务器数据采集车间工艺参数确定车间工艺实时参数调节生产调度科日生产计划生产工艺科水分确定生产工艺科参数标准制定、修改生产管理和控制流程设备控制集中监控烟草行业生产线系统构成烟草行业生产线系统构成MES系统、生产信息综合发布生产管理系统系统集中监控系统数据任务设备生产权限安全采集任务参数监视控制报警趋势诊断工业以太网通讯(ProfiNet、Ethernet/IP）设备控制系统PLC器件控制采集执行设备工艺网络报警连锁生产管理系统LED发布视频监控服务器关系数据库历史数据库以太网通讯（TCP/IP）VmServer录像服务器IPSAN存储视频管理计算机网络视频矩阵LED管理计算机中控监控机交换机…………集中监控系统生产数据管理系统LED系统视频系统I/O服务器设备控制层核心交换机烟草行业生产线系统结构分布图控制系统网络架构的构建要求采用全工业以太网结构，设备控制层网络节点间的通讯、控制系统间的通讯、和监控管理层与设备控制层控制系统间的通讯均通过工业以太网完成。具体要求：一网到底。系统采用最新的Profinet网络技术和支持该技术的硬件产品，将底层设备控制网、车间主干网、集中监控网、生产管理网实现了在网络层的统一，最上层网络可通过TCP/IP协议直接访问和诊断到最低层的I/O设备，网络畅通无阻，简化网络维护和配置，为各网络之间通讯的实现奠定良好基础。网络负载均衡。通过合理规划子网与主干网使小数据量实时的控制信号，与大数据量非实时的监控管理数据分别限定在不同的网络中传输，降低网络的负载，同时也保证系统间的通讯。系统的可靠性和安全性。整个网络选型配置全部器件均采用工业级器件，同时在网络中采用冗余环网技术和冗余的供电系统，保证链路连接的可靠性。为保证网络的安全系统设置硬件防火墙，对内、外网隔离，防止未授权的网络连接对内网的侵害。控制系统监控管理层网络结构图控制系统监控管理层网络结构图控制系统监控管理层网络结构图控制系统监控管理层网络结构图黑龙江复烤公司打叶复烤厂设备层网络拓扑图控制系统监控管理层网络结构图工业环网交换机工业环网交换机真空回潮工业环网交换机B线切片C线切片B线一次加料C线一次加料MESA线松散回潮C线松散回潮A线拆包B线拆包C线拆包B线片烟预处理一段A线一次加料A线二次加料B线二次加料C线二次加料A线片烟预处理二段片烟预处理二段终端*3香糖料厨房C线片烟预处理二段B线片烟预处理二段B线薄板烘丝C线薄板烘丝B线HDTC线HDTA线薄板烘丝A线制叶丝段C线制叶丝段B线制叶丝段制叶丝段控终端*3切丝机*3B线补香C线补香片烟预处理一段终端*3动力系统X线掺配输送Y线掺配输送X线掺配加香段X线加香Y线加香X线掺配加香终端C线片烟预处理一段Y线掺配加香段回潮压梗梗丝加料机烘梗丝机切梗丝机*3梗预处理段梗丝加香机梗切丝加料段烘梗加香段梗切丝加料段终端烘梗加香段终端*2梗预处理段终端膨前回潮切丝段终端切丝机*2膨后加香段终端膨前润叶工业环网交换机(中控)工业环网交换机(中控)膨后加香段膨前回潮切丝段EP3EP2EP1管理PLC工业环网交换机工业环网交换机I/O服务器（PCserver）监控服务器04监控服务器03实时数据库千兆交换机监控服务器02监控服务器01关系数据库OPC服务器WEB服务器文件服务器A线切片膨丝监控客户端*4叶丝监控客户端*11工程师站LED屏管理机I/O服务器（容错）工业环网交换机A3网络打印机千兆交换机工程师站工业环网交换机工业环网交换机工业环网交换机工业环网交换机工业环网交换机工业环网交换机梗丝监控客户端*3接口服务器应用服务器B线松散回潮A线片烟预处理一段工业环网交换机Y线掺配加香终端中控区域制丝除尘（含排潮）除尘终端卷包集控卷包除尘除尘终端I/O服务器（容错）管理PLC网络监控及工程师站控制系统设备控制层网络结构图PROFINET1000M冗余工业光纤环行以太网SCANLANCEX-400SCANLANCEX-400SCANLANCEX-400SCANLANCEX-400SCALANCEX-208SCALANCEX-208SCALANCEX-208PLC变频器DP/PA耦合器PA元件电子秤I/O子站I/O子站水份仪IE/PBLinK变频器皮带秤电源PN口CP443-1金探仪变频器现场操作站距离超100米SCALANCEX-204（光口）SCALANCEX-204（光口）CP343-1PLCPLC切丝机CP343-1PLC香料厨房CP343-1PLC单机设备CP343-1PLC单机设备本段电控SCANLANCEX-400SCANLANCEX-400现场操作站思科WWS-C3750G-24TSCP343-1PLC除尘CP343-1PLC单机设备本段电控现场操作站CP343-1PLC外部设备CP343-1PLC外部设备本段电控现场操作站制丝线设备层网络结构图SCALANCEX-204（光口）SCALANCEX-204（光口）距离100米距离100米距离100米思科WS-C2950SX思科WS-C2950SX思科WS-C2950SX思科WS-C2950SX思科WWS-C3750G-24TSSCALANCESS612控制系统设备控制层网络结构图控制系统设备控制层主干网特点车间主干网：系统采用最新的Profinet技术构建一网到底的工业以太网网络架构。设备控制层采用西门子公司基于工业以太网的PROFINET总线控制方式。由具有网络管理功能和三层交换路由功能的工业以太网交换机组成冗余光纤环网作为车间级的主干通讯网络网，主要用于各控制系统间的网络通讯和控制系统与集中监控系统间的通讯。网络介质采用高速无干扰的多模光纤，构建千兆高速网。主干网采用PROFINET光纤环网，主干网速可稳定运行于1000Mbits/s,所用到的PLC控制器和现场操作站均通过光纤环网连接起来，光纤环网的连接速度为1000Mbits/s，同时，环网又是冗余的一种形式，这样就保证了控制层网络的速度和可靠性。当网络中一条光纤链路发生通讯故障时，作为冗余管理器的工业以太网交换机SCALANCE将自动启用冗余线路，保证网络的正常通讯。按照工艺段和各控制系统的控制范围划分，采用SCALANCE交换机为各工艺段控制系统构建星型控制子网络，以提供各控制段主控器件和I/O站点间的网络通讯。车间主干网交换机采用西门子的SCALANCE400系列，介质采用多模光纤。主交换机按工艺段区域布置，每个主交换机作为该区域的中央网络节点和网关，可连接该区域不同工艺段的几个子网。各工艺段PLC间、PLC与数采服务器的通讯采用CP443_1模块，通过主干网SCALANCE400交换机的通讯方式实现。PLC选用带PN口的西门子S7-400系列产品，各工艺段子网的通讯通过本工艺段PLC的PN口与相应的子站通讯的通讯方式实现，实现主干网与子网的分离，彻底解决网络采用VLAN、路由所带来的通讯问题，提高了网络的可靠性，优化了网络结构。控制系统设备控制层各工艺段子网特点各工艺段子网：设备控制层采用西门子公司基于工业以太网的PROFINET总线控制方式。各工艺控制段子网采用星型网络结构，主要由西门子SCALANCE200系列交换机和工业以太网双绞线及光纤组成。各工艺控制段网络站点按照控制区域和使用功能接入相应子网交换机或就近接入车间主干网交换机。工艺段主控PLC、现场PC操作站通过双绞线接入车间主干网网络交换机。分布I/O通过工业双绞线接入各控制段子网交换机。每个子网交换机留有两个空余端口。在网络节点间超出网线长度限制的区域，增设交换机SCALANCEX-204，通过光纤传输的方式，以确保网络的稳定、可靠。单机设备如水份仪、电子秤等,通过工业双绞线接入相应工艺段子网交换机，切叶丝机、等单机电控系统，通过双绞线接入车间主干网网络交换机。在没有ProfiNet的地方，通过IE/PBLink转换器将流量计、阀岛、变频器等DP接口测控器件等连接到ProfiNet网上，降低故障率，提高ProfiBus-DP网络的通讯速度，保证网络通讯的快速、稳定。为了最大限度的保证通讯带宽，网络节点（例I/O子站）至主交换机必须通过SCALANCE200交换机连接，且通过合理的星型网络拓朴，尽量减少网络节点至主交换机的级联数，网络节点间不得采用类似于总线的不经过SCALANCE200交换机的级联方式连接，以减少通讯响应时间。烟草行业生产线控制系统网络架构烟草行业生产线控制系统网络架构StratixTM(斯达)工业以太网交换机产品烟草行业生产线控制系统网络架构StratixTM(斯达)工业以太网交换机产品烟草行业生产线控制系统网络架构赫斯曼工业以太网交换机产品烟草行业生产线控制系统网络架构