工业以太环网设计方案
工业以太环网技术方案
碾沟煤矿工业以太环网技术方案工业以太网系统技术方案一、前言近年来，随着世界科技的发展与全球化，我国提出了两花融合的战略目标，两华融合是信息化和工业化的高层的深度结合，是指以信息化带动工业化、一工业化促进信息化，走新型工业化道路；两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式，两化融合在煤炭产业就是煤矿生产过程监控，全矿井安全生产安全环境监测，生产过程信息综合利用等方面的自动化、智能化和网络化。
通过建立以工业以太网维基础平台，实现各自动化控制系统的集中监控，形成完整的管制一体化综合应用系统。
以太网视一种计算机局域网组网技术。
IEEE制定的IEEE802.3标准给出了以太网的技术标准。
它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问协议的内容。
以太网视当前应用最普遍的局域网技术。
它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环网、FDDI和ARCNET.以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太网为了最大程度的减少冲突，最大程度的提高网络速度和使用效率，使用交换机来进行网络连接和组织，这样，一台瓦那个的拓扑结构就成了星型，但在逻辑上，以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD(即带冲突检测的载波监听多路访问)的总线争用技术。
二、系统实施细则作为减少数字化矿井，必须站在煤矿企业的高度去整体规划和设计，其最终的效益要体现在煤矿企业整体效益上，而非在某个生产局部环节，因此作为数字化矿井构架必须充分考虑影响企业最终效益的方方面面，必须涵盖煤矿企业经营管理、安全监控、生产控制、设备监控等各个层面。
2.1系统设计原则考虑到阳泉煤业集团和顺新大地煤矿综合自动化系统工程的实际需要和将来的发展趋势，各系统的实际需求及具体的使用特性，同时兼顾技术新旧更替不断加快的特点，项目是设计原则为：“先进性、成熟性、使用性、安全性、实时性、易操作性、完整性、可查性、互联性和可扩展性、经济性”。
为了使所设计的方案尽可能满足矿方实际的需求，使系统正常、高效地运转，整体方案设计遵循以下设计原则：先进性、成熟性使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术，使得各个子系统具有较长的生命周期，不盲目追求高档次，既满足当前的需求，又适应未来的发展。
工业以太网技术方案
工业以太网技术方案
简介
本文旨在介绍工业以太网技术方案。
工业以太网是一种应用于工业控制环境下的数据传输技术。
它能够提供高速、实时、可靠的数据传输，适用于诸如工厂自动化、机器人技术等领域。
技术优势
工业以太网技术在应用场景方面有很多优势：
- 高速传输：传输速率高达10Gbps，能够满足大数据量、高速传输的需求。
- 实时性强：传输时延小于1ms，保证实时性。
- 可靠性高：采用冗余传输、差错检测等技术，保证数据传输的可靠性。
- 灵活性：采用分布式结构，能够轻松扩展、升级。
应用场景
工业以太网技术可以应用于以下领域：
- 工厂自动化：工业以太网能够连接厂级控制系统（MES）、生产线控制系统（PCS）等设备，实现自动化生产。
- 机器人技术：工业以太网能够连接机器人、视觉设备等，实现高速、精准的机器人控制。
- 智能物流：工业以太网能够连接各种设备，实现物流信息的实时传输和监管。
结论
工业以太网技术是当前工业自动化领域中一种重要的数据传输技术，能够提供高速、实时、可靠的数据传输服务，有着广泛的应用前景。
工业环网技术解决方案
工业环网技术解决方案背景随着工业化进程的不断推进，工业环网技术越来越受到关注。
工业环网技术是指在工业生产过程中，通过互连的传感器、仪器设备和控制系统构成的网络，实现数据的采集、处理和传输，从而提高生产效率和管理水平的一种技术。
解决方案下面是几种常用的工业环网技术解决方案：1. 以太网以太网以太网是一种常见的工业环网技术，具有高速传输、可靠性强、组网灵活等优点。
通过以太网，各种设备可以方便地连接到同一个网络中，实现数据的共享和交换。
2. 工业物联网工业物联网工业物联网是将工业设备和传感器与互联网相连接，实现设备之间的通信和数据交换。
通过工业物联网，可以对生产过程进行实时监测和控制，从而提高生产的效率和质量。
3. 无线传感器网络无线传感器网络无线传感器网络是通过无线通信技术将多个传感器节点组成的网络。
这种网络可以实现对工业环境中各种参数的实时监测和数据采集，包括温度、湿度、压力等。
无线传感器网络可以提供更灵活的部署方式和更低的成本。
4. 工业以太网工业以太网工业以太网是一种专门为工业环境设计的以太网技术，具有抗干扰能力强、实时性好的特点。
工业以太网可以满足工业生产过程中对数据传输的高要求，提供可靠和稳定的通信环境。
5. 云计算云计算云计算是通过将数据存储在云服务器上，并通过互联网进行处理和分析。
在工业环网中，云计算可以实现对大量数据的处理和分析，提供决策支持和预测分析等功能。
总结工业环网技术解决方案包括以太网、工业物联网、无线传感器网络、工业以太网和云计算等。
这些技术可以提高生产效率和管理水平，实现工业化进程的智能化和自动化。
在选择解决方案时，应根据实际需求和具体情况进行评估和选择。
工业以太网解决方案
工业以太网解决方案
《工业以太网解决方案》
随着工业自动化程度的不断提高，工业生产中对数据传输速度、稳定性和可靠性的要求也越来越高。
传统的以太网技术已经不能满足工业环境下的需求，因此工业以太网解决方案应运而生。
工业以太网解决方案是针对工业生产环境量身定制的网络传输方案，它不仅具有传统以太网的通用性和高速传输特性，还具备了抗干扰、实时性和可靠性等特点。
在工业生产现场，可能会存在大量的电磁干扰、温度变化、湿度等各种恶劣环境，因此必须使用专门设计的工业以太网解决方案来保证数据传输的稳定性和可靠性。
工业以太网解决方案通常包括了工业级交换机、光纤传输设备、工业级路由器、工业级无线设备等。
这些设备能够在恶劣的工业环境下正常工作，并且能够提供高速、高效、可靠的数据传输服务。
同时，工业以太网解决方案还可以支持工业物联网、工业云等新兴技术，为工业生产提供更多的智能化解决方案。
从目前的趋势来看，工业以太网解决方案将会成为未来工业生产网络的主流技术，它能够满足工业生产环境下对数据传输速度、稳定性和可靠性的高要求，为工业生产的智能化发展提供了坚实的网络基础。
工业以太环网设计方案
工业以太环网设计方案1.1概述掌石沟煤业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、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。
各矿综合自动化系统，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。
1.1.1设计综述掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则讲行设计；同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。
对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下设置的高速以太环网，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。
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、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。
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。
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。
1.1.2技术选择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。
矿井工业以太网系统设计
矿井工业以太网系统设计现代矿井工业中，网络系统已经成为了矿井运营的重要组成部分。
以太网系统作为一种高效可靠的网络通信协议，被广泛应用在工业控制领域中。
本文将介绍一个基于以太网的矿井工业网络系统的设计。
首先，我们需要考虑矿井工业环境中的特殊要求。
矿井工业环境具有高温、高湿、大气中含有大量的煤尘等特点，因此，网络设备的选择和布局需要考虑到环境的恶劣条件。
同时，矿井工业对网络的可靠性要求非常高，因为通信故障可能会导致生产事故，损失更加严重。
因此，我们需要选择具有高可靠性和耐用性的网络设备。
其次，我们需要进行网络拓扑设计。
矿井工业中通常存在大量的设备，如控制台、传感器、执行器等，这些设备之间需要进行数据通信。
为了提高网络性能和可靠性，我们可以使用冗余设计，将网络划分为多个区域，并在每个区域中设置多个交换机。
这样，当一些交换机发生故障时，其他交换机仍然可以正常工作，确保数据的稳定传输。
此外，为了提高网络带宽，还可以采用链路聚合技术，将多个网络链路绑定为一个虚拟链路，提供更大的带宽。
第三，我们需要确定网络通信协议。
以太网是一种常用的网络通信协议，它具有高效、可靠和易于扩展等特点。
在矿井工业网络中，我们可以使用以太网作为主要的通信协议。
对于控制系统，我们可以使用基于以太网的工业以太网协议，如Modbus TCP、OPC UA等。
这些协议可以实现高速、稳定的数据传输，满足矿井工业对数据通信的实时性和可靠性要求。
最后，我们还需要考虑网络安全性。
矿井工业网络中存储着大量的敏感数据，如生产参数、设备状态等。
为了保护这些数据不被非法获取和篡改，我们需要采取一系列的网络安全措施。
比如，使用防火墙对网络进行隔离和监控，使用加密技术对数据进行保护，定期更新网络设备的安全补丁等。
总结而言，矿井工业以太网系统设计需要考虑到矿井环境的特殊要求、网络拓扑设计、通信协议选择和网络安全等方面的因素。
通过合理的设计和实施，可以使得矿井工业网络系统具有更高的可靠性、性能和安全性，提高矿井运营的效率和安全性。
工业环网设计方案
工业环网设计方案一、引言随着工业领域的不断发展，各种设备和系统之间的通信需求日益增长。
工业环网设计方案是为了满足工业通信的需求，提供可靠、高效的网络通信方案。
本文将从工业环网的概念和特点、设计原则以及具体实施方案等方面进行介绍。
二、工业环网的概念和特点工业环网是指基于计算机网络技术，在工业自动化环境下实现设备和系统之间的互联互通的网络系统。
工业环网与传统的企业级网络有着一些显著的区别。
1. 实时性要求高：在工业环境中，往往需要实现对设备和系统的实时监控和控制，因此对网络的实时性要求较高。
2. 稳定性和可靠性要求高：工业环境中往往存在着恶劣的工作条件，设备运行时间长、环境复杂，因此网络需要具备高度的稳定性和可靠性。
3. 安全性要求高：工业环境中的设备和系统往往涉及到重要的生产数据和敏感信息，因此网络需要具备高度的安全性，保护数据和系统的安全。
三、工业环网设计原则在设计工业环网方案时，需要遵循以下几个原则：1. 高度可靠性：工业环网设计应该考虑到设备的可靠性和网络的稳定性，采用冗余设备和链路，确保网络的持续稳定运行，减少故障发生的影响。
2. 高度安全性：工业环网设计应该采取相应的安全措施，包括访问控制、数据加密、防火墙等，确保敏感数据和系统的安全。
3. 灵活性和可扩展性：工业环网的需求往往会随着工业自动化的发展而不断变化，因此网络设计应具备一定的灵活性和可扩展性，方便后期的升级和扩展。
4. 高效性和实时性：工业环网设计应具备高效传输数据的能力，以满足实时控制和监测的需求。
5. 统一管理和监控：工业环网的设计应该考虑到对网络设备和系统的统一管理和监控，方便管理人员对网络进行运维和故障排除。
四、工业环网设计实施方案1. 网络拓扑结构设计：根据工业环境的具体要求和设备布局，选择合适的网络拓扑结构，包括星型、环型、总线型等，以满足实时性和稳定性要求。
2. 设备选型和配置：根据工业环境的需求，选择适当的网络设备，包括交换机、路由器、防火墙等，并根据实际情况进行配置。
坪上煤矿环网建设方案【呕心沥血整理版】
阳煤集团坪上煤业有限责任公司工业以太环网建设方案1.总体设计思想坪上煤业有限责任公司位于昔阳县城西4Km处西南沟村东侧,行政区隶属昔阳县乐平镇管辖.该矿采用斜井开拓方式，两个开采水平，一水平标高为+700m,开采8、9号煤层.二水平标高为十630m，开采15号煤层，井田属沁水煤田阳泉矿区扩区。
根据目前公司整体状况,考虑安全生产和企业管理的实际需求及信息系统具体的使用特性，同时兼顾技术新旧更替不断加快的特点，建设满足企业需求的先进性、成熟性和实用性的信息系统,提高公司整体信息化水平，为煤炭生产提供保障,提升企业竞争力，以“全局规划,整体集成，分步实施"为信息化建设的总体原则,逐步实现柔性快速的管理规划体系平台。
2.遵循的原则1、标准化的原则为了达到最大限度内的数据共享要求，必须进一步提高基础数据的完整性.2、适用、实用的原则必须根据公司的自身特点，以解决生产、经营、管理中存在问题和发展需求为目的，依据实际需求进行分析,选择适合企业实用的系统结构与系统功能,即不可好高骛远,也不能只追求阶段有限的目标.3、信息化目标与企业发展战略相结合的原则从企业的发展战略中，明确信息化建设目标与发展万向,是信息化能成功实施的先决条件.无论是在系统设计,还是在系统实施，都必须把握住整体集成化这一核心问题，做到紧紧围绕企业的战略目标迸行集成,实现全矿井的信息化管理。
4、信息内聚,突出集成的原则信息内聚是信息化规划时进行功能划分的重要技术原则，它使得系统模块间的通信最优化快捷。
实现产品设计结构与物流系统的衔接和信息共享，必须按照信息集成和功能集成的策略来规划软件系统.5、先进性，实用性与安全性相结合的原则采用先进的软件规划和设计方法、软件开发工具，在系统中融入先进的全面资源计划管理、流程优化、知识共享等管理思想，并结合企业的实际需求进行规划。
强调系统的实用性和易用性，将实用和效益作为判断系统成功与否的重要标准。
工业以太环网技术方案
碾沟煤矿工业以太环网技术方案工业以太网系统技术方案一、前言近年来，随着世界科技的发展与全球化，我国提出了两花融合的战略目标，两华融合是信息化和工业化的高层的深度结合，是指以信息化带动工业化、一工业化促进信息化，走新型工业化道路；两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式，两化融合在煤炭产业就是煤矿生产过程监控，全矿井安全生产安全环境监测，生产过程信息综合利用等方面的自动化、智能化和网络化。
通过建立以工业以太网维基础平台，实现各自动化控制系统的集中监控，形成完整的管制一体化综合应用系统。
以太网视一种计算机局域网组网技术。
IEEE 制定的IEEE802.3 标准给出了以太网的技术标准。
它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问协议的内容。
以太网视当前应用最普遍的局域网技术。
它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环网、FDDI 和ARCNET.以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太网为了最大程度的减少冲突，最大程度的提高网络速度和使用效率，使用交换机来进行网络连接和组织，这样，一台瓦那个的拓扑结构就成了星型，但在逻辑上，以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD即带冲突检测的载波监听多路访问）的总线争用技术。
二、系统实施细则作为减少数字化矿井，必须站在煤矿企业的高度去整体规划和设计，其最终的效益要体现在煤矿企业整体效益上，而非在某个生产局部环节，因此作为数字化矿井构架必须充分考虑影响企业最终效益的方方面面，必须涵盖煤矿企业经营管理、安全监控、生产控制、设备监控等各个层面。
2.1 系统设计原则考虑到阳泉煤业集团和顺新大地煤矿综合自动化系统工程的实际需要和将来的发展趋势，各系统的实际需求及具体的使用特性，同时兼顾技术新旧更替不断加快的特点，项目是设计原则为：“先进性、成熟性、使用性、安全性、实时性、易操作性、完整性、可查性、互联性和可扩展性、经济性” 。
为了使所设计的方案尽可能满足矿方实际的需求，使系统正常、高效地运转，整体方案设计遵循以下设计原则：先进性、成熟性使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术，使得各个子系统具有较长的生命周期，不盲目追求高档次，既满足当前的需求，又适应未来的发展。
煤矿井下以太环网方案
山西金地煤焦有限公司赤峪煤矿工业以太环网系统建设方案建设单位：山西金地煤焦有限公司赤峪煤矿供货单位：中煤科工集团重庆研究院日期：2011年8月目录前言 (2)第一章系统实施原则及建设内容规划 (2)1.1系统设计原则 (2)1.2系统设计依据 (4)1.3总体结构设计 (5)1.4项目达到的效果 (5)第二章千兆工业以太环网平台 (7)2.1网络拓扑结构设计 (7)2.2其他技术要求 (9)2.3主要设备技术参数 (11)2.3.1 核心交换机（MACH4002-48G-L3PEHC） (11)2.3.2 地面环网交换机（MS4128-L2P） (12)2.3.3 井下环网防爆交换机（KJJ137） (12)2.3.4 N3200入侵检测系统 (14)2.3.5 防火墙H3C NS-SecPath U200-CA-AC (16)2.3.6 路由器H3C NS-SecPath U200-CA-AC (18)2.3.7 网闸（ViGapV6.5-300S-MK） (19)2.3.8 磁盘阵列柜（DS3500） (22)第三章软件集成平台 (23)3.1软件平台的架构 (23)3.2子系统汇接方式 (24)3.2.1 上位机接入方式 (24)3.2.2 PLC接入方式 (24)3.2.3 嵌入式控制器接入方式 (25)3.2.4 扩展接入方式 (26)3.3数据交互方式 (27)3.3.1 OPC方式 (27)3.3.2 DDE/NetDDE方式 (27)3.3.3 ODBC方式 (27)3.3.4 FTP文件方式 (28)3.4子系统接入 (28)3.5功能 (28)3.5.1 综合自动化模块功能 (28)3.5.2 综合分析模块功能 (29)3.5.3 平台配置管理功能 (30)第四章技术培训 (31)第五章售后服务承诺 (31)5.1质保期内 (31)5.2 质保期外 (31)附件：设备配置清单 (32)前言1)本技术方案的使用范围仅限于山西金地集团赤峪煤矿综合自动化系统。
工业环网设计方案
工业环网设计方案一．需求分析及组网原则：1.煤矿井下生产过程复杂环境恶劣，为了适应业务的发展和国际化的需求，积极参与国家信息化进程，提高管理水平，发展全新的形象，通过组建工业环网组网方式，可靠传输数据、语音、图像等信息以满足日益复杂的安全生产管理需要，提高安全生产管理水平。
2.设计原则为：“先进性、成熟性、实用性、安全性、实时性、易操作性、完整性、可查询性、互联性和可扩展性、经济性”。
二．网络拓扑结构设计：1.网络设备：1.信息中心机房核心交换机华为S9300一台。
2.调度机房三层交换机华为S5720S-52P-SI-AC一台。
3.调度机房工业环网交换机三旺ICS5028G-4GS一台。
4.井下隔爆交换机内装三旺IEM7010两台。
2.网络拓扑图：1.环网拓扑图：2.整体网络结构图：三．设备配置详解：1.华为核心交换机9300配置：interface GigabitEthernet1/0/20port link-type trunkport trunk allow-pass vlan 2 111 to 112 1000 2.s5720s配置：interface GigabitEthernet0/0/7port link-type trunkport trunk allow-pass vlan 111 to 113interface GigabitEthernet0/0/49port link-type trunkport trunk allow-pass vlan 111 to 112 127 10003.5028配置：（1）划分vlan（2）.指定vlan端口：（3）.trunk配置：（4）.三层接口配置：（5）.配置静态路由：（6）.组环网：7010配置完后5028组环网，先全局配置再节点配置：4.7010配置：（1）.配置设备地址。
（2）.VLAN设置：（1）.VLAN类型：IEEE802.1Q VLAN。
工业环网技术方案
工业环网技术方案
简介
本文档旨在提供一个工业环网技术方案，以满足工业环境中的通信需求。
工业环网是将各种设备和系统连接起来的网络，用于实时监控和管理工业生产过程。
以下是我们的技术方案。
硬件要求
- 工业级以太网设备：选择可靠稳定的工业级以太网交换机和路由器，以支持高速数据传输和大规模设备连接。
- 高质量的网络电缆：使用符合工业标准的屏蔽双绞线或光纤电缆，以确保数据传输的稳定性和可靠性。
- 设备接口模块：根据不同设备的接口类型，选择适配的接口模块，如网口、串口等。
软件要求
- 网络管理软件：选择适用于工业环网的网络管理软件，用于监控和管理网络设备，实现对网络拓扑的可视化和配置的中心化管理。
- 实时监控软件：根据工业生产需求，选择适合的实时监控软件，用于实时收集、分析和展示工业过程中的数据。
网络安全
- 防火墙和入侵检测系统：为工业环网提供安全防护，确保网络数据的机密性和完整性。
- 访问控制列表：根据不同用户和角色，设置合理的访问控制权限，以防止未经授权的访问和操作。
- 加密通信：使用加密协议和算法，保证数据传输过程中的安全性。
数据备份与恢复
- 定期数据备份：通过定期备份关键数据，确保数据的安全性和可靠性。
- 灾难恢复计划：制定灾难恢复计划，包括备份数据存储和远程恢复等措施，以应对可能发生的数据灾难。
总结
以上是我们提供的工业环网技术方案。
通过选择适合的硬件和软件，并采取网络安全和数据备份措施，可以实现稳定、安全和可靠的工业环网通信。
需要根据实际需求进行详细设计和实施。
工业以太环网设计方案
工业以太环网设计方案The saying "the more diligent, the more luckier you are" really should be my charm in2006.工业以太环网设计方案概述掌石沟煤业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、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度;各矿综合自动化系统,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;1.1.1 设计综述掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计,同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状;对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统,在井上和井下设置的高速以太环网,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;➢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、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;➢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;➢设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统;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：➢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；➢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；➢支持交互式和开放的数据存取技术；➢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；➢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;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,自动化控制理念和技术也在不断发展;在上世纪末新型的现场总线控制系统突破了DCS系统中通信由专用网络的封闭系统实现所造成的缺陷,试图将基于封闭、专用的解决方案变成了基于公开化、标准化的解决方案;此后,上位机、PLC和现场总线构成的集散监控系统逐步成为自动化的主流;但由于不同行业不同应用派生出的不同的总线系统,加之经济利益的冲突,各种不同的现场总线标准之间的互不兼容严重束缚了不同厂商设备之间的互连,使得现场总线成为受厂商限制的专用网络;随着以太网技术的不断发展,它不仅在办公自动化领域而且在工业自动化场合得到了广泛应用,许多控制器、PLC、智能仪表、DCS系统已经带有以太网接口,这些都标志着工业以太网已经成为真正开放互连的工业网络的发展方向;采用的基于工业以太网的集成式全分布控制系统,具有高度的分散性、实时性、可靠性、开放性和互操作性的特点,因此,本方案采用工业以太网技术进行综合自动化控制网的设计;1.3.2 工业以太网的特点及安全要求虽然脱胎于Intranet、Internet等类型的信息网络,但是工业以太网是面向生产过程,对实时性、可靠性、安全性和数据完整性有很高的要求;1工业以太网是一个网络控制系统,实时性要求高,网络传输要有确定性;2整个企业网络按功能可分为处于管理层的通用以太网和处于监控层的工业以太网以及现场设备层如现场总线;管理层通用以太网可以与控制层的工业以太网交换数据,上下网段采用相同协议自由通信;3工业以太网中周期与非周期信息同时存在,各自有不同的要求;周期信息的传输通常具有顺序性要求,而非周期信息有优先级要求,如报警信息是需要立即响应的;4工业以太网要为紧要任务提供最低限度的性能保证服务,同时也要为非紧要任务提供尽力服务,所以工业以太网同时具有实时协议也具有非实时协议;1.3.3 工业以太网的应用安全问题分析1在传统工业工业以太网中上下网段使用不同的协议无法互操作,所以使用一层防火墙防止来自外部的非法访问,但工业以太网将控制层和管理层连接起来,上下网段使用相同的协议,具有互操作性,所以使用两级防火墙,第二级的防火墙用于屏蔽内部网络的非法访问和分配不同权限合法用户的不同授权;另外还可用根据日志记录调整过滤和登录策略;要采取严格的权限管理措施,可以根据部门分配权限,也可以根据操作分配权限;由于工厂应用专业性很强,进行权限管理能有效避免非授权操作;同时要对关键性工作站的操作系统的访问加以限制,采用内置的设备管理系统必须拥有记录审查功能,数据库自动记录设备参数修改事件：谁修改,修改的理由,修改之前和之后的参数,从而可以有据可查;2在工业以太网的应用中可以采用加密的方式来防止关键信息窃取; 目前主要存在两种密码体制：对称密码体制和非对称密码体制;对称密码体制中加密解密双方使用相同的密钥且密钥保密,由于在通信之前必须完成密钥的分发,该体制中这一环节是不安全的;所以采用非对称密码体制,由于工业以太网发送的多为周期性的短信息,所以采用这种加密方式还是比较迅速的;对于工业以太网来说是可行的;还要对外部节点的接入加以防范;3工业以太网的实时性目前主要是由以下几点保证：限制工业以太网的通信负荷,采用1000M的快速以太网技术提高带宽,采用交换式以太网技术和全双工通信方式屏蔽固有的CSMA/CD机制;随着网络的开放互连和自动化系统大量IT技术的引入,加上TCP/IP协议本身的开放性和层出不穷的网络病毒和攻击手段,网络安全可以成为影响工业以太网实时性的一个突出问题;1.3.4 综合自动化网络冗余方式选型MOXA交换机的超级环网仅仅在切换中已传递的数据延迟20ms而已,没有数据丢失的问题;选择单环单节点冗余网络是基于对现场各个控制系统的了解及比较决定的;因为要做到比单环单节点冗余网络更加可靠的环网,就要选择双环网结构,所以各矿选择既经济又可靠的单环单节点冗余结构;本次规划采用单环单节点组网方式,兼顾了可靠性与经济性;光纤环网冗余结构通过建立一个环状的光纤以太网结构来实现网络冗余,减少网络单点故障,增强整个通信网络在突发情况下的生存能力;1.3.5 网络产品的选型1.信息管理网络产品选择考虑到信息管理网络对网络设备的性能、功能要求较高,建议采用目前市场主流的网御星云公司的网络设备;2.综合自动化控制网络产品选择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,本方案采用台湾MOXA公司的工业以太网交换机系列;MOXA工业级交换机产品特点：1、有工业级核心交换机,带宽万兆级别可承上启下,无信息传输瓶颈;2、可以建立多环,系统带宽随环数倍数增加,方便扩容;3、交换机电磁兼容性、工作温度、平均工作时间等指标是其他设备无法达到的;摩沙公司的工业以太网交换机EDS618A和核心交换机PT7728系统产品均为工业级以太网设备;它们采用牢靠的重负荷设计,其性能指标远远超过一般的OA网络产品,电磁兼容性、工作温度、防震等指标完全符合工作现场的要求;摩沙网络产品还支持多种网络拓扑结构和多重冗余方式,如单环网冗余、单环双节点冗余、双总线冗余、双环网冗余和环间冗余;所有冗余结构在切换时,已传递的数据延迟小于100ms,不会造成数据丢失的问题;1）网络架构核心设备——工业以太环网交换机要求以下设备具体配置要求以设备清单为准;中央核心交换机PT77282台互为冗余PowerTrans PT-7728是一款高性能的交换机;PT-7728满足变电站自动化系统IEC 61850-3,IEEE 1613、交通控制系统NEMA TS2和轨道交通系统EN50121-4的需求;PT-7728可组建高性能的千兆以太网骨干网络、冗余环网,它具备24/48 VDC或110/220 VDC/VAC冗余电源输入的功能,在提高网络通信稳定性的同时还可以节省布线;PT-7728模块化的设计为用户提供更加轻松的组网方式,4个千兆端口和24个以太网口让您在组建网络时更加灵活;PT-7728还可以选择前/后出线的方式,非常适合您的各种应用;支持虚拟局域网技术VLAN：使用虚拟局域网技术,通过将网络划分为独立的子网,可以有效的降低网络的负荷,提高网络的通讯效率,它具有以下特点：- 支持Turbo Ring和RSTP/STPD- IGMP Snooping和GMRP过滤多播封包- 支持基于端口的VLAN、IEEE VLAN和GVRP协议,轻松实现网络管理- 通过QoS--IEEE 1Q和TOS/DiffServ提升决策机制- 采用,LACP优化网络带宽- 支持IEEE 和https/SSL,增强网络安全性- SNMP V1/V2c/V3用于不同级别的网络管理- 采用RMON提升网络监控能力- ABC-01自动备份配置器- 带宽管理可以阻止不可预料的网络状态,端口锁定只允许授权的MAC地址访问- 端口镜像用于在线调试- 异常事件通过E-mail和继电器自动输出报警- 自动恢复连接设备的IP地址- Line-swap快速恢复- 可通过web浏览器、Telnet/Serial console,Windows Utility和ABC-01配置本次设计采用其中4个千兆网络光口,16个百兆网络电口的核心交换机,,网络千兆光口与千兆环网联接,建立主/备冗余；网络百兆电口与服务器之间连接,从主干环网到服务器实现三层冗余,避免数据在网络传输的瓶颈,同时在调度台放置的操控站与核心交换机网络千兆电口连接,实现操控站高可靠性;主干交换机EDS-618AMOXA EtherDevice Switch EDS-618A网管型工业以太网交换机;千兆以太网冗余协议 Turbo Ring自愈时间<20ms,可以提升您的千兆网络骨干的可靠性;EDS-618A以太网交换机支持多种智能化的网络管理功能,包括QoS,IGMP Snooping/GMRP,VLAN,Port Trunking,SNMP V1/V2c/V3,IEEE 和Https/SSL等功能;它具有如下特点：- 2个千兆端口＋16个快速以太网端口- Turbo Ring,Turbo Chain,RSTP/STP用于以太网冗余IEEE 1588PTP,Modbus/TCP,LLDP,SNMP Inform,QoS,IGMPsnooping,VLAN,IEEE ,HTTPS,SNMPv3和支持SSH- ABC-01自动备份配置器更易于置换故障设备- IPv6 Ready认证IPv6 标志委员会认证- IEEE 1588PTP精密时间协议,用于与网络同步的准确时间- DHCP Opition 82,用于以不同策略分配IP地址-支持工业以太网协议Modbus/TCP- Turbo Ring及Turbo Chain全载时自愈时间 < 20毫秒和RSTP/STP IEEE D- IGMP Snooping及GMRP,用来过滤工业以太网协议中的多播流量-基于端口VLAN,IEEE VLAN和GVRP,轻松实现网络规划-支持QoS-IEEE 1Q和TOS/DiffServ,增加网络确定性-支持端口聚合,优化网络带宽-支持SNMPv3,IEEE ,HTTPS和 SSH增加网络安全性-支持SNMPv1/v2/v3不同等级的网络管理协议煤矿防爆兼本安环网交换机基本要求➢具有防爆或本安认证➢单台交换机具有本安RS485或RS232接口,方便井下总线子系统接入➢具有10个以上的出线嘴2、KJJ58型矿用本安型以太环网交换机参数：网络系统中采用的千兆MOXA工业交换机节点设备均为专为工业环境设计的工业交换设备,能够适应高温、高湿、尘埃和震动的环境,满足在煤矿环境的防爆及安全要求;符合GB50054—92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范和GB3836－83爆炸性环境用防爆电器设备通用要求;考虑到现场的恶劣条件,为减少因电源故障而产生的网络中断等事故发生几率；提高网络的可用性,井下环网交换机内部均配备了专用的不间断电源;交换机工作电压：127V/220V/380V/660V以太网光信号接口a、接口数量：4个；b、传输方式：全双工TCP/IP传输协议,波长为1310nm的单模光纤；c、传输速率：10/100/1000M自适应；d、光发射功率：≥-10dBm～-5dBm；e、光接收灵敏度：≤-20dBm；｛使用MGTSV-2、4、6、8、10、12A型光缆｝;以太网电信号接口性能本安接口a、接口数量：6个；b、传输方式：全双工TCP/IP传输协议；c、传输速率：10/100 Mbps自适应；d、信号工作电压峰峰值：1V~5V；e、到分站设备之间最大传输距离：5mMHYVR电缆,电缆分布参数：分布电容：≤μF/Km；分布电感：≤ Km；直流电阻：≤Ω/Km；RS485信号接口本安接口a、接口数量：4个b、传输方式：半双工RS485信号,双极性；c、传输速率：2400bps；d、信号工作电压峰峰值：≤10V；e、信号工作电流峰值：≤95mA；f、到分站设备之间最大传输距离：20km;服务器、工作站等设备的连接在中央调度室或机房的各个服务器、工作站等设备可通过快速以太网卡直接与中央监调度室室的核心交换机的端口相连,提供10/100M/1000M的端口速率;现场的各个PLC或其他设备则直接通过双绞线与现场就近的交换机的相应端口相连,提供10/100M的端口速率;交换机布置方案介绍1.4.1 网络配置1、环网部分：根据掌石沟煤业矿井地域实际情况,按区域、节点数量、规模可划分为一个环;自动化控制环网按照网络节点与网络应用不同,分为中央网络与接入工业以太网环网两部分;中央网络核心设备与同机房的环网接入设备互连,保证不同环网之间的数据的传输;主环网都采用当今技术领先的千兆工业以太网技术;中央网络设置于中心机房,用于提供接入环网的上联,以及大量服务器的接入;同时,中央网络通过安全措施与信息管理网互联;中央网络设置两台PT7728作为整个网络的汇聚核心交换机,通过光缆与主干交换机之间进行传输;井下部分各交换机及设计布置点如下：2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;因而本方案采用可靠的工业级的以太网交换机;所有交换机都采用光纤端口组环,一个连接上级交换机,一个用于连接下级交换机,构成一个完整的光纤环路;当其中某一段工作中的光纤线路被破坏或相应的网络设备发生故障时,整个网络会自愈,并在500ms内恢复正常的通讯,这样就构成二级冗余;如果环网中某个交换设备或链路发生故障,环网传输路径将选择反方向传输,保证主传输通道信号不间断；传输路径倒换时间设计小于500ms;1.4.2 网络管理本方案采用MOXA公司的MAXVIEW网络管理软件对整个网络的所有网络设备进行统一的管理;网络管理是计算机网络系统可靠、安全、高效运行的保障;ISO为网络管理的实现制定了相应的标准,使网络管理系统能够相互兼容和互连;网管是对整个管理信息网进行规划、配置的工具,它可以实现对所有支持SNMP协议的网络设备进行管理、配置,在更改设备配置时只要在网管工作站对相关设备进行合适配置,通过网管工作站对网络设备进行日常管理、流量统计、故障分析等;设备控制网中所有光纤环网交换机均支持Web管理;在网管工作站上使设备用浏览器,通过光纤环网交换机的管理IP地址即可在图形化界面上实现对交换机管理、配置和状态的观测;工业以太环网明细表。
简单的工业以太网设计
简单的工业以太网设计1概述随着工业测控要求的不断提高，传输的信息量愈来愈大，要求的网络传输速率越来越高，现场总线简单的协议、较低的通信速率显出其不适应。
另外，基于以太网技术的企业信息网得到广泛应用，在企业管理和经营中起着重要的作用。
管理者除了通过信息网进行企业的管理，也希望通过网络对生产过程进行自动控制，实现管控一体化。
由于现在的现场总线网络系统与在企业信息网中得到广泛应用的以太网技术的不兼容，加之，现场总线测控网数目众多的不兼容的协议标准一直困扰着工业界，人们自然地就提出能否将在局域网和Internet上已取得巨大成功的、成为事实上的通用标准的、有着广泛技术支持的以太网技术延伸至底层的测控网络。
矿井综合自动化系统信息平台其主要任务之一是建立高速的工业以太环网络，解决所有子系统传输物理通道。
综合自动化网络平台的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化，安全可靠、易扩充升级的原则进行设计。
2工业以太网选型2.1工业以太网结构选型当以太网用于信息技术时，应用层包括HT-TP、FTP、SNMP等常用协议，但当它用于工业控制时，体现在应用层的是实时通信、用于系统组态的对象以及工程模型的应用协议，目前还没有统一的应用层协议，但受到广泛支持并已经开发出相应产品的有以下凡种主要协议。
1）Modbus TCP/IP该协议由施耐德公司推出，以一种非常简单的方式将Modbus帧嵌入到TCP 帧中，使Modbus与以太网和TCP/IP结合，成为Modbus TCP/IP。
这是一种面向连接的方式，每一个呼叫都要求一个应答，这种呼叫/应答的机制与Modbus的主/从机制相互配合，使交换式以太网具有很高的确定性，利用TCP/IP协议，通过网页的形式可以使用户界面更加友好。
利用网络浏览器便查看企业网内部设备运行情况。
施耐德公司已经为Mod-bus注册了502端口，这样就可以将实时数据嵌人到网页中，通过在设备中嵌入Web服务器，就可以将Web浏览器作为设备的操作终端。
XX工业以太网的规划与设计
XX工业以太网的规划与设计
选题建议：题目内容为本人目前所从事工作；本人有从事题目相关内容的经历；本人有参与题目方向的实习条件。
设计内容：
一、工业以太网规划设计概述
1、工业以太网基本概念
2、组建工业以太网的目标
二、需求分析
1、用户总体需求分析
2、对工业以太网的现场分析
估计XX分布式控制系统项目的测点个数和控制对象个数。
测量对象是什么（如温度、电流、电压、压力、流量、氧量、水位）。
说明从地理位置上来讲，这些对象分布在什么区域，每个区域的环境如何。
说明计算机控制设备的数量需求.
三、××工业以太网的规划设计方案
1、网络拓扑结构的设计
要画出所设计的网络详细的网络结构图，从现场设备画到如何接入Internet,标出设备名称、各点速率等，并有组网说明。
3、硬件设备的选择
设备选型要写明选型过程，对可选设备进行必要的对比分析，并给出选型结果（包括所用设备的厂家、型号、功能特点）。
4、软件系统的选择（可选）
说明所设计的网络采用什么操作系统和应用软件。
5、IP地址的规划
要求写出本设计中具体的IP地址字段，并说明是如何使用的？
四、××工业以太网的布线结构设计（可选）。
以太环网解决方案
以太环网解决方案图1 城域网现网存在的问题环网优化后的结果如下图所示：图2 环网应用到城域网中的优势环网拓扑下的网络由于节点间的光纤分别走不同的管道，不会存在SRG的问题，同时提供快速的保护倒换。
H3C以太环网解决方案，成功地解决现网存在的问题，既节省用户建网成本，又提高网络的可靠性，满足不同应用场合的需求。
H3C以太环网解决方案主要应用于企业网和运营商两个市场；通常的应用场景共同特点：光纤资源紧缺，核心设备端口资源紧张，要求成本控制，要求高可靠性。
华为-3com针对这部分市场，提出高性价比的、简约的以太环网解决方案，在不增加任何硬件成本的基础上提供网络的高可靠性。
3、技术特色以太环网解决方案中的RRPP是华为-3com 提出针对环网拓扑架构的保护协议，收敛速度快，为网络提供高可靠保护；除快速的业务保护以外，以太环网解决方案是一个低成本的实现方案，并不需要更换硬件，可以在传统的Gigabit 以太网口上实现快速业务保护。
4、技术实现方案以太环网解决方案的核心技术是RRPP环网技术，下面的重点介绍该RRPP环网技术的基本实现机制：4.1 RRPP基本概念4.1.1 RRPP域（RRPP Domain）RRPP域由整数表示的ID来标识，一组配置了相同的域ID和控制VLAN，并且相互连通的交换机群体构成一个RRPP域。
一个RRPP域具有如下的组成要素：RRPP环一个RRPP环物理上对应一个环形连接的以太网拓扑，一个RRPP域由彼此相交的多个RRPP环构成，其中有一个为主环，其他环为子环。
相切环情况下可以都配置为一个主环；一个RRPP域也可以只包含一个RRPP环。
RRPP环的角色由用户通过配置决定。
RRPP控制VLAN每个RRPP域可以具有两个控制VLAN，分别叫做主控制VLAN和子控制VLAN。
主环的协议报文在主控制VLAN中传播，子环的协议报文在子控制VLAN中传播。
主节点主节点是RRPP环上的主要决策和控制节点。
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工业以太环网设计方案1.1概述掌石沟煤业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、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。
各矿综合自动化系统，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。
1.1.1设计综述掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计，同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。
对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下设置的高速以太环网，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。
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、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。
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。
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：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；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；支持交互式和开放的数据存取技术；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；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。
1.3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，自动化控制理念和技术也在不断发展。
在上世纪末新型的现场总线控制系统突破了DCS系统中通信由专用网络的封闭系统实现所造成的缺陷，试图将基于封闭、专用的解决方案变成了基于公开化、标准化的解决方案。
此后，上位机、PLC和现场总线构成的集散监控系统逐步成为自动化的主流。
但由于不同行业不同应用派生出的不同的总线系统，加之经济利益的冲突，各种不同的现场总线标准之间的互不兼容严重束缚了不同厂商设备之间的互连，使得现场总线成为受厂商限制的专用网络。
随着以太网技术的不断发展，它不仅在办公自动化领域而且在工业自动化场合得到了广泛应用，许多控制器、PLC智能仪表、DCS系统已经带有以太网接口，这些都标志着工业以太网已经成为真正开放互连的工业网络的发展方向。
采用的基于工业以太网的集成式全分布控制系统，具有高度的分散性、实时性、可靠性、开放性和互操作性的特点，因此, 本方案采用工业以太网技术进行综合自动化控制网的设计。
1.3.2工业以太网的特点及安全要求虽然脱胎于Intran et、In ternet等类型的信息网络，但是工业以太网是面向生产过程，对实时性、可靠性、安全性和数据完整性有很高的要求。
（1）工业以太网是一个网络控制系统，实时性要求高，网络传输要有确定性。
（2）整个企业网络按功能可分为处于管理层的通用以太网和处于监控层的工业以太网以及现场设备层（如现场总线）。
管理层通用以太网可以与控制层的工业以太网交换数据，上下网段采用相同协议自由通信。
（3）工业以太网中周期与非周期信息同时存在，各自有不同的要求。
周期信息的传输通常具有顺序性要求，而非周期信息有优先级要求，如报警信息是需要立即响应的。
（4）工业以太网要为紧要任务提供最低限度的性能保证服务，同时也要为非紧要任务提供尽力服务，所以工业以太网同时具有实时协议也具有非实时协议。
1.3.3工业以太网的应用安全问题分析（1）在传统工业工业以太网中上下网段使用不同的协议无法互操作，所以使用一层防火墙防止来自外部的非法访问，但工业以太网将控制层和管理层连接起来，上下网段使用相同的协议，具有互操作性，所以使用两级防火墙，第二级的防火墙用于屏蔽内部网络的非法访问和分配不同权限合法用户的不同授权。
另外还可用根据日志记录调整过滤和登录策略。
要采取严格的权限管理措施，可以根据部门分配权限，也可以根据操作分配权限。
由于工厂应用专业性很强，进行权限管理能有效避免非授权操作。
同时要对关键性工作站的操作系统的访问加以限制，采用内置的设备管理系统必须拥有记录审查功能，数据库自动记录设备参数修改事件：谁修改，修改的理由，修改之前和之后的参数，从而可以有据可查(2)在工业以太网的应用中可以采用加密的方式来防止关键信息窃取。
目前主要存在两种密码体制：对称密码体制和非对称密码体制。
对称密码体制中加密解密双方使用相同的密钥且密钥保密，由于在通信之前必须完成密钥的分发，该体制中这一环节是不安全的。
所以采用非对称密码体制，由于工业以太网发送的多为周期性的短信息，所以采用这种加密方式还是比较迅速的。
对于工业以太网来说是可行的。
还要对外部节点的接入加以防范。
(3)工业以太网的实时性目前主要是由以下几点保证：限制工业以太网的通信负荷，采用1000M的快速以太网技术提高带宽，采用交换式以太网技术和全双工通信方式屏蔽固有的CSMA/C 机制。
随着网络的开放互连和自动化系统大量IT技术的引入，加上TCP/IP协议本身的开放性和层出不穷的网络病毒和攻击手段，网络安全可以成为影响工业以太网实时性的一个突出问题。
1.3.4综合自动化网络冗余方式选型MOXA交换机的超级环网仅仅在切换中已传递的数据延迟20ms而已，没有数据丢失的问题。
选择单环单节点冗余网络是基于对现场各个控制系统的了解及比较决定的。
因为要做到比单环单节点冗余网络更加可靠的环网，就要选择双环网结构，所以各矿选择既经济又可靠的单环单节点冗余结构。
本次规划采用单环单节点组网方式，兼顾了可靠性与经济性。
光纤环网冗余结构通过建立一个环状的光纤以太网结构来实现网络冗余，减少网络单点故障，增强整个通信网络在突发情况下的生存能力。
1.3.5网络产品的选型1. 信息管理网络产品选择考虑到信息管理网络对网络设备的性能、功能要求较高，建议采用目前市场主流的网御星云公司的网络设备。
2. 综合自动化控制网络产品选择由于工业环境（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，本方案采用台湾MOX公司的工业以太网交换机系MOX工业级交换机产品特点：1、有工业级核心交换机，带宽万兆级别可承上启下，无信息传输瓶颈2、可以建立多环，系统带宽随环数倍数增加，方便扩容。
3、交换机电磁兼容性、工作温度、平均工作时间等指标是其他设备无法达到的。
摩沙公司的工业以太网交换机EDS618A和核心交换机PT7728系统产品均为工业级以太网设备。
它们采用牢靠的重负荷设计，其性能指标远远超过一般的OA网络产品，电磁兼容性、工作温度、防震等指标完全符合工作现场的要求。
摩沙网络产品还支持多种网络拓扑结构和多重冗余方式，如（单）环网冗余、单环双节点冗余、双总线冗余、双环网冗余和环间冗余。
所有冗余结构在切换时，已传递的数据延迟小于100ms不会造成数据丢失的问题。
以下设备具体配置要求以设备清单为准。
中央核心交换机PT7728 ( 2台互为冗余)PowerTrans PT-7728是一款高性能的交换机。
PT-7728满足变电站自动化系统(IEC 61850-3，IEEE 1613)、交通控制系统(NEMAS2)和轨道交通系统(EN50121-4)的需求。
PT-7728可组建高性能的千兆以太网骨干网络、冗余环网，它具备24/48 VDC或110/220 VDC/VA(冗余电源输入的功能，在提高网络通信稳定性的同时还可以节省布线。
PT-7728模块化的设计为用户提供更加轻松的组网方式，4个千兆端口和24个以太网口让您在组建网络时更加灵活。
PT-7728还可以选择前/后出线的方式，非常适合您的各种应用。
支持虚拟局域网技术(VLAN :使用虚拟局域网技术，通过将网络划分为独立的子网，可以有效的降低网络的负荷，提高网络的通讯效率，它具有以下特点：-支持Turbo Ring 和RSTP/STP( IEEE802.1W/D)-IGMP Snooping和GMR过滤多播封包-支持基于端口的VLAN IEEE 802.1Q VLAN和GVR协议，轻松实现网络管理-通过QoS--IEEE 802.1p/1Q 和TOS/DiffServ 提升决策机制-采用802.3ad，LACP优化网络带宽-支持IEEE 802.1X和https/SSL，增强网络安全性-SNMP V1/V2c/V3用于不同级别的网络管理-采用RMO提升网络监控能力换机。
千兆 -ABC-01自动备份配置器-带宽管理可以阻止不可预料的网络状态，端口锁定只允许授权的 MAC 地址访冋 -端口镜像用于在线调试-异常事件通过E-mail 和继电器自动输出报警-自动恢复连接设备的IP 地址-Lin e-swap 快速恢复-可通过 web 浏览器、Tel net/Serial con sole , Win dows Utility 和 ABC-01 配置 本次设计采用其中4个千兆网络光口， 16个百兆网络电口的核心交换机，，网络千兆 光口与千兆环网联接，建立主/备冗余；网络百兆电口与服务器之间连接，从主干环网到服 务器实现三层冗余，避免数据在网络传输的瓶颈，同时在调度台放置的操控站与核心交换 机网络千兆电口连接，实现操控站高可靠性。