[实用新型]一种多级树状冗余网络通讯系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻井设备技术，具体涉及一种多级树状冗余网络通讯系统。

背景技术

常规网络通讯系统一般只有2路通讯线路：PLC1、PLC2通讯。没有划分网络功能层级，两路没有主次之分，网络将所有的从站通讯和驱动混在一起相互连接，造成网络通讯压力增大，当出现通讯故障时也不方便及时查找出故障问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是设计一种多级树状冗余网络通讯系统，该通讯系统能够减少单级网络的通讯压力，又能够减少查找故障线路的时间。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种多级树状冗余网络通讯系统，采用PROFINET通讯协议，是由两路VFD通讯线路为主和两路DCC通讯线路为辅以及网电监控线路组成的网络通讯系统；VFD通讯利用多路交换机功能将各个从站和驱动连接组成双PLC通讯冗余系统，实现双PLC平滑切换，VFD通讯一路将ET200M从站进行连接，另一路通过树状网络结构将变频驱动及阀岛进行连接，两路并行传输，通过交换机与PLC1、PLC2连接，可做到PLC1、PLC2平滑切换；DCC通讯分别将PLC1、PLC2与司钻ET200M从站系统进行连接；网电监控线路将高压房的网电监控系统与PLC1、PLC2进行连接。

本实用新型采用上述技术方案所设计的一种多级树状冗余网络通讯系统，整个多级树状冗余网络通讯系统在于通讯系统的冗余和多分级设计。冗余设计方便了双PLC切换，任一PLC工作时都能够保证整个网络系统稳定，利用多级交换机的信号滤波放大作用，降低了电磁干扰，避免了远距离传输造成的数据包丢失，使网络更安全稳定，将整个网络通讯功能划分的更清晰，整个网路的设计可以使通讯系统更稳定，更快捷。

附图说明

图1表示本实用新型的MCC房、VFD2房及MPC箱连接部分的示意图；

图2表示网电监控系统部分的示意图；

图3表示DCC、VFD1房及阀岛连接部分的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种多级树状冗余网络通讯系统的结构作具体说明。

参见图1，图2和图3，本实用新型一种多级树状冗余网络通讯系统，采用PROFINET通讯协议，是由两路VFD通讯线路为主和两路DCC通讯线路为辅以及网电监控线路组成的网络通讯系统。其中，VFD通讯利用多路交换机功能将各个从站和驱动连接组成双PLC通讯冗余系统，实现双PLC平滑切换。VFD通讯一路将ET200M从站进行连接，另一路通过树状网络结构将变频驱动（AD、DW、RT、MP等）及阀岛进行连接。两路并行传输，通过交换机与PLC1、PLC2连接，可做到PLC1、PLC2平滑切换。这样的连接结构既清晰有效的划分了各自网络功能区域，减少单级网络的通讯压力，又实现了双PLC的网络冗余，简化了网络操作，同时当出现网络故障的时候，可以很清晰的显示和判断哪一层级网络故障，减少了查找故障线路的时间。

DCC通讯分别将PLC1、PLC2与司钻ET200M从站系统进行连接的网络通讯。其主要作用在于当VFD通讯出现故障时，可利用DCC通讯进行紧急操作，从而保证钻井设备不会因为通讯故障引起事故，保障作业安全性。而由VFD通讯转换成DCC通讯同样无需手动切换，实现了两个网路之间的冗余结构。

网电监控线路将高压房的网电监控系统与PLC1、PLC2进行连接，用于监测高压进线电压数据和3台变压器运行状态。

本实用新型一种多级树状冗余网络通讯系统的配置是：2套PLC ，5 台交换机，其中PLC柜1台，AUX1柜3台，AUX2柜1台，DCC柜1台，5套ET200M从站，分别在PLC柜、AUX1柜、AUX2柜、DCC柜、MPC箱，9台变频驱动，分别为MP1、MP2、DW、RT、AD、BLM1、BLM2、BLM3、BLM4，1套阀岛系统，1套网电监控系统，1台司钻操作触摸屏，1台后台数据处理工控机。整个多级树状冗余网络通讯系统的主要特点在于通讯系统的冗余和多分级设计。冗余设计方便了双PLC切换，利用多级交换机的信号滤波放大作用，降低了电磁干扰，避免了远距离传输造成的数据包丢失，使网络更安全稳定，将整个网络通讯功能划分的更清晰，整个网路的设计可以使通讯系统更稳定，更快捷。

本实用新型是一种新型网络通讯结构，大大提高了网络拓扑的合理性，保障了数据传输的安全稳定，方便现场安装使用，更利于维护和故障分析。本实用新型将通讯线路优化为四路通讯，划分了主次网络，同时根据功能划分网络层级，减轻了单一层级网络负担，方便故障查找和维护，正弥补了常规钻机电控系统的上述缺点。