[发明专利]船用应急切断网络系统及利用其的网络重构方法

说明书

本发明公开了一种船用应急切断网络系统及利用其的网络重构方法，船用应急切断网络系统包括：若干物理隔开的空间区域；若干远程IO设备以及主控制器；主环路；支路，支路将各空间区域内的远程IO设备和/或主控制器采用菊花链依次相连，并且各支路的首尾分别接入所在空间区域内的两个不同的支路接入端。本发明在安全性、功能性和扩展性上可以有效支撑高技术船舶对于应急切断系统的需求。确保系统的安全性和冗余性；使系统具备了逻辑运算功能，可以处理更加复杂的逻辑，为操作者提供更多的预测、决策等辅助；保障了信号的传输速率和可靠性，减少信号干扰风险；保障系统扩展性的同时，减少大量电缆使用。

技术领域

本发明涉及一种船用应急切断网络系统及利用其的网络重构方法。

背景技术

目前，在民用商船、海工以及客船领域都会配置应急切断系统，从而在紧急情况下实现对设备等应急切断，保障船舶和人员安全。应急切断系统根据船舶的适用性和安全性需求，通常采用用继电器搭建，PLC控制和分布式控制器等多类构建形式。

随着船舶电气自动化和集成化程度的提高，船舶上的系统、设备和流程愈加庞大。为满足船舶功能安全性、系统可靠性以及舒适性等要求，应急切断系统规模越来越大，功能逻辑越来越复杂。针对高技术客船领域，应急切断系统不仅需要满足高安全需求，而且能在复杂、易变的事故状况下协助船员进行应急控制和预测，迅速进行安全控制的同时，尽可能降低对舒适性等影响。而现有的切断系统已经不能满足高安全性、高扩展性的需求了。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中船用应急切断网络扩展性差，安全性差，无法满足发展需求的缺陷，提供一种船用应急切断网络系统及利用其的网络重构方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种船用应急切断网络系统，所述船用应急切断网络系统包括：

若干物理隔开的空间区域；

若干远程IO设备以及主控制器，所述主控制器为可编程控制器，所述远程IO设备与所述主控制器分布于各所述空间区域之内，所述主控制器用于控制各所述远程IO设备；

主环路，所述主环路环绕于各空间区域，所述主环路在各空间区域中至少设置有两个不同的支路接入端；

支路，所述支路将各空间区域内的所述远程IO设备和/或所述主控制器采用菊花链依次相连，并且各所述支路的首尾分别接入所在空间区域内的两个不同的支路接入端。

本方案提出了一种基于可编程控制器技术及分布式远程IO模块等硬件方案，利用主环路嵌套线性支路组合而成的混合型应急切断网络拓扑结构。现场接口层级可以分布、扩展的信号采集模块，并依据被控对象重要性，自由配组普通通道、具备回路监测模块等。

支路网络采用菊花链结构，链路首、尾分别连接到主网内置于可编程控制器柜或远程IO设备内置交换机内，从而构成冗余、可靠的混合型网络拓扑结构。主环路、支路任一单点故障，不影响网络未失效支路、设备的通讯。发生线路故障，本方案的拓扑结构可以进行网络重构，从而确保支路上、下两端设备同主环路的通讯。

本发明提出的应急网络拓扑架构，在安全性、功能性和扩展性上可以有效支撑高技术船舶对于应急切断系统的需求。环网结构确保系统的安全性和冗余性；可编程控制器技术的应用，使系统具备了逻辑运算功能，可以处理更加复杂的逻辑，为操作者提供更多的预测、决策等辅助。采用菊花链支路和远程IO设备的方案，保障系统扩展性的同时，减少大量电缆使用。