一種活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】解決確?；顒?dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可靠和/或易維護(hù)問題，本發(fā)明提供了一種活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括如下節(jié)點(diǎn)：主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站主PLC節(jié)點(diǎn)、主站備PLC節(jié)點(diǎn)、從站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站備PLC節(jié)點(diǎn)、若干變頻器節(jié)點(diǎn)，以及若干絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括順次連接的基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共用如下節(jié)點(diǎn)：從站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站備PLC節(jié)點(diǎn)。本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提高了活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性，保證了火箭轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)的順利完成。
【專利說明】一種活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天工業(yè)中的通信網(wǎng)絡(luò)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)是活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)的重要組成部分，它負(fù)責(zé)完成將運(yùn)載火箭平穩(wěn)、安全地在技術(shù)廠房與發(fā)射工位之間的垂直轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)。其通訊網(wǎng)絡(luò)是活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)中的重要組成部分，它將系統(tǒng)中的各部分聯(lián)系起來并實(shí)現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)傳遞。通訊網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)劣直接影響到整個(gè)自動(dòng)發(fā)射系統(tǒng)的性能，因此通訊網(wǎng)絡(luò)的布局和設(shè)計(jì)是否合理至關(guān)重要。
[0003]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和自動(dòng)發(fā)射技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中。由于現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)具有安全可靠性高、互換性、開放性、分散性好等特點(diǎn)，因此，在航天工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004]活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)產(chǎn)品在我國(guó)已有成熟的產(chǎn)品一項(xiàng)，為CZ-2F運(yùn)載火箭活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)。該活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)采用簡(jiǎn)單的集中模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但是系統(tǒng)中的上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、PLC節(jié)點(diǎn)等設(shè)備之間的通訊網(wǎng)絡(luò)中存在單點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)的可靠性有一定影響。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，冗余功能強(qiáng)大的新設(shè)備不斷出現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)可靠性的提高帶來了新的機(jī)遇，有必要開展冗余通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)以提高航天產(chǎn)品的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了提高活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性和/或易維護(hù)性，本發(fā)明提供了一種活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)包括如下節(jié)點(diǎn):主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站主PLC節(jié)點(diǎn)、主站備PLC節(jié)點(diǎn)、從站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站備PLC節(jié)點(diǎn)、若干變頻器節(jié)點(diǎn)，以及若干絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括順次連接的基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共用如下節(jié)點(diǎn):從站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站備PLC節(jié)點(diǎn)。
[0006]進(jìn)一步地,所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站主PLC節(jié)點(diǎn)、主站備PLC節(jié)點(diǎn)、從站主PLC節(jié)點(diǎn)，以及從站備PLC節(jié)點(diǎn)，所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括彼此互不重疊的通訊網(wǎng)絡(luò)A、通訊網(wǎng)絡(luò)B、通訊網(wǎng)絡(luò)C、通訊網(wǎng)絡(luò)D、高速通訊網(wǎng)絡(luò)G與高速通訊網(wǎng)絡(luò)H。
[0007]其中，上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、PLC主站節(jié)點(diǎn)、PLC從站節(jié)點(diǎn)之間均為工業(yè)以太網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)A、B、C、D)，采用普通交換機(jī)和普通以太網(wǎng)線連接。PLC從站節(jié)點(diǎn)與變頻器節(jié)點(diǎn)及絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)之間(網(wǎng)絡(luò)E、F)采用Profibus-DP雙絞屏蔽電纜連接，各元器件采用鏈?zhǔn)竭B接的形式，不同元器件在總線末端可能會(huì)根據(jù)需要增加終端電阻。網(wǎng)絡(luò)GH采用光纖連接采用令牌環(huán)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步地，主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站主PLC節(jié)點(diǎn)和從站主PLC節(jié)點(diǎn)依次連接，其間分別包括通訊網(wǎng)絡(luò)A和通訊網(wǎng)絡(luò)C ;備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站備PLC節(jié)點(diǎn)和從站備PLC節(jié)點(diǎn)依次連接，其間分別包括通訊網(wǎng)絡(luò)B和通訊網(wǎng)絡(luò)D ;主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站主PLC節(jié)點(diǎn)和主站備PLC節(jié)點(diǎn)同時(shí)被連接在通訊網(wǎng)絡(luò)A和通訊網(wǎng)絡(luò)B中，主站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站主PLC節(jié)點(diǎn)、主站備PLC節(jié)點(diǎn)以及從站備PLC節(jié)點(diǎn)同時(shí)被連接在通訊網(wǎng)絡(luò)C和通訊網(wǎng)絡(luò)D中。
[0009]進(jìn)一步地，所述通訊網(wǎng)絡(luò)A與通訊網(wǎng)絡(luò)B構(gòu)成一對(duì)冗余網(wǎng)絡(luò)，且所述通訊網(wǎng)絡(luò)C與通訊網(wǎng)絡(luò)D構(gòu)成另一對(duì)冗余網(wǎng)絡(luò)。
[0010]進(jìn)一步地，主站主PLC節(jié)點(diǎn)和主站備PLC節(jié)點(diǎn)之間包括冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)G和高速通訊網(wǎng)絡(luò)H，以進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。
[0011]進(jìn)一步地,所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括從站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站備PLC節(jié)點(diǎn)、若干變頻器節(jié)點(diǎn)及絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)，所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括通訊網(wǎng)絡(luò)E和通訊網(wǎng)絡(luò)F。
[0012]進(jìn)一步地，所述從站主PLC節(jié)點(diǎn)與第一組變頻器節(jié)點(diǎn)和絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)之間包括通訊網(wǎng)絡(luò)E，所述從站備PLC節(jié)點(diǎn)與第二組變頻器節(jié)點(diǎn)和絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)之間包括通訊網(wǎng)絡(luò)F。
[0013]進(jìn)一步地，所述通訊網(wǎng)絡(luò)E與通訊網(wǎng)絡(luò)F構(gòu)成一對(duì)冗余網(wǎng)絡(luò)。
[0014]本發(fā)明具有如下技術(shù)效果:
[0015]本發(fā)明為活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)設(shè)計(jì)了一套冗余通訊網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)計(jì)的過程中，根據(jù)發(fā)射任務(wù)的需求在選擇合適的硬件設(shè)備基礎(chǔ)上，充分考慮了航天產(chǎn)品的可靠性、可維護(hù)性與安全性等要求和各類總線的特點(diǎn)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)了選擇了合理的通訊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0016]該網(wǎng)絡(luò)在滿足任務(wù)要求的同時(shí)，具有多機(jī)熱備冗余的通訊結(jié)構(gòu)，確保網(wǎng)絡(luò)無單點(diǎn)，并且在任何一點(diǎn)失效的情況下通過設(shè)置心跳檢測(cè)和校驗(yàn)位等方式觸發(fā)主備切換的策略，保證系統(tǒng)的正常通訊和故障定位及預(yù)案的觸發(fā)，提高了活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)的可靠性和可維護(hù)性，保證了火箭轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)的順利完成。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1示出了本發(fā)明的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了闡述方便，下文中規(guī)定如下:主站主PLC節(jié)點(diǎn)、主站備PLC節(jié)點(diǎn)與“主站PLC節(jié)點(diǎn)”或“PLC主站節(jié)點(diǎn)”的含義相同，主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)與“上位機(jī)節(jié)點(diǎn)”含義相同，從站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站備PLC節(jié)點(diǎn)與“從站PLC節(jié)點(diǎn)”或“PLC從站節(jié)點(diǎn)”含義相同。
[0019]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中，活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)包括如下節(jié)點(diǎn):主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)1、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)4、主站主PLC節(jié)點(diǎn)2、主站備PLC節(jié)點(diǎn)5、從站主PLC節(jié)點(diǎn)3、從站備PLC節(jié)點(diǎn)6、若干變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306，以及若干絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)201，202，203，204。
[0020]圖1中，該活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括順次連接的基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共用如下節(jié)點(diǎn):從站主PLC節(jié)點(diǎn)3、從站備PLC節(jié)點(diǎn)6。
[0021]其中，基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備配置如下:上位機(jī)節(jié)點(diǎn)選用惠普Z820型號(hào)工作站，采用雙網(wǎng)卡冗余機(jī)制，利用兩個(gè)以太網(wǎng)線分別連接到交換機(jī)節(jié)點(diǎn)I與2上，構(gòu)成工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。上位機(jī)節(jié)點(diǎn)利用OPC協(xié)議實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)之間的通訊。網(wǎng)絡(luò)通訊卡選擇了 Woodhead公司的一款A(yù)PP-ETH-P⑶產(chǎn)品，該網(wǎng)卡內(nèi)部芯片集成了 OPC等多種通訊協(xié)議，可以提高上下位機(jī)之間通訊速率，從而提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
[0022]過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)路的設(shè)備配置如下:
[0023]PLC節(jié)點(diǎn)由兩個(gè)雙機(jī)熱備冗余的主站節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)從站節(jié)點(diǎn)組成。由于完成轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)需要同時(shí)運(yùn)行的電機(jī)數(shù)至少為8個(gè)，因此系統(tǒng)將搭建兩個(gè)從站節(jié)點(diǎn)，每個(gè)從站節(jié)點(diǎn)控制8部電機(jī)及臺(tái)體兩側(cè)各一個(gè)絕對(duì)值編碼數(shù)值的采集。PLC節(jié)點(diǎn)主站節(jié)點(diǎn)的CPU選型為GE公司的IC695CRU320產(chǎn)品，每個(gè)CPU模塊后加入兩塊IC695RMX128內(nèi)存模塊。每個(gè)內(nèi)存模塊與另一主站節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存模塊形成一組令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)，用于同步兩個(gè)CPU之間的數(shù)據(jù)，形成熱備雙冗余的工作模式。兩令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)仍然是冗余的。
[0024]每個(gè)主站節(jié)點(diǎn)模塊增加四個(gè)以太網(wǎng)模塊IC695ETM001，簡(jiǎn)稱以太網(wǎng)模塊1_4，其中模塊1，2連接到交換機(jī)節(jié)點(diǎn)I與交換機(jī)節(jié)點(diǎn)2上負(fù)責(zé)與上位機(jī)節(jié)點(diǎn)之間的通訊，模塊3和4分別接到交換機(jī)節(jié)點(diǎn)3與4負(fù)責(zé)與從站節(jié)點(diǎn)PLC節(jié)點(diǎn)之間利用TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通訊。在本實(shí)施例的需求中，需要8部電機(jī)，因此PLC節(jié)點(diǎn)由兩個(gè)從站節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)從站節(jié)點(diǎn)帶有兩個(gè)以太網(wǎng)模塊負(fù)責(zé)與主站節(jié)點(diǎn)PLC節(jié)點(diǎn)的通訊。
[0025]每個(gè)從站節(jié)點(diǎn)控制8部變頻器節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行和臺(tái)體兩側(cè)的各I個(gè)編碼器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集。每個(gè)從站節(jié)點(diǎn)帶一個(gè)IC694PBM300模塊作為Profibus總線主站節(jié)點(diǎn)，每個(gè)Profibus總線主站節(jié)點(diǎn)帶8個(gè)帶有A7NPProfibus通訊卡的變頻器節(jié)點(diǎn)Profibus總線從站節(jié)點(diǎn)及2個(gè)倍加福PVM58絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)Profibus總線從站節(jié)點(diǎn)形成一條Profibus總線鏈，每條鏈最后的一個(gè)編碼設(shè)置帶終端電阻作為Profibus總線的末端。
[0026]本實(shí)施例中，各上位機(jī)節(jié)點(diǎn)通過人機(jī)界面發(fā)送指令,各PLC節(jié)點(diǎn)接收上位機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的指令。然后，各PLC節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)邏輯運(yùn)算，將速度指令發(fā)送給各變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306，由各變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，完成對(duì)活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)。
[0027]為保證活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)在部分元器件失效時(shí)能夠順利完成轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)，各上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、各PLC節(jié)點(diǎn)及其通訊網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)采用雙機(jī)熱備冗余的結(jié)構(gòu)。冗余模塊之間應(yīng)采用數(shù)據(jù)同步的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新。當(dāng)主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)I或主PLC節(jié)點(diǎn)失效時(shí),應(yīng)保證能夠?qū)崿F(xiàn)主機(jī)與備機(jī)之間的無縫切斷，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。由于單個(gè)變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306、絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)201，202，203，204與電機(jī)都是單點(diǎn)，因此PLC節(jié)點(diǎn)與變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306和絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)201，202，203，204應(yīng)采用系統(tǒng)級(jí)冗余的形式，即將PLC節(jié)點(diǎn)與變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306之間分成兩組，每組PLC節(jié)點(diǎn)與變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306可單獨(dú)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此將PLC節(jié)點(diǎn)分為PLC主站節(jié)點(diǎn)與PLC從站節(jié)點(diǎn)，雙主站節(jié)點(diǎn)進(jìn)行熱備冗余，雙從站節(jié)點(diǎn)與各自的變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306、絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)201，202，203，204組進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)冗余。
[0028]所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)1、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)4、主站主PLC節(jié)點(diǎn)2、主站備PLC節(jié)點(diǎn)5、從站主PLC節(jié)點(diǎn)3，以及從站備PLC節(jié)點(diǎn)6，所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括彼此互不重疊的通訊網(wǎng)絡(luò)A、通訊網(wǎng)絡(luò)B、通訊網(wǎng)絡(luò)C、通訊網(wǎng)絡(luò)D、高速通訊網(wǎng)絡(luò)G與高速通訊網(wǎng)絡(luò)H。
[0029]主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)1、主站主PLC節(jié)點(diǎn)2和從站主PLC節(jié)點(diǎn)3依次連接，其間分別包括通訊網(wǎng)絡(luò)A和通訊網(wǎng)絡(luò)C ;備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)4、主站備PLC節(jié)點(diǎn)5和從站備PLC節(jié)點(diǎn)6依次連接，其間分別包括通訊網(wǎng)絡(luò)B和通訊網(wǎng)絡(luò)D。主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)1、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)4、主站主PLC節(jié)點(diǎn)2和主站備PLC節(jié)點(diǎn)5同時(shí)被連接在通訊網(wǎng)絡(luò)A和通訊網(wǎng)絡(luò)B中，主站主PLC節(jié)點(diǎn)2、從站主PLC節(jié)點(diǎn)3、主站備PLC節(jié)點(diǎn)5以及從站備PLC節(jié)點(diǎn)6同時(shí)被連接在通訊網(wǎng)絡(luò)C和通訊網(wǎng)絡(luò)D中。
[0030]所述通訊網(wǎng)絡(luò)A與通訊網(wǎng)絡(luò)B構(gòu)成一對(duì)冗余網(wǎng)絡(luò)，且所述通訊網(wǎng)絡(luò)C與通訊網(wǎng)絡(luò)D構(gòu)成另一對(duì)冗余網(wǎng)絡(luò)。
[0031]主站主PLC節(jié)點(diǎn)2和主站備PLC節(jié)點(diǎn)5之間包括冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)G和高速通訊網(wǎng)絡(luò)H，以進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。
[0032]由于PLC主站節(jié)點(diǎn)采用雙機(jī)熱備的冗余模塊，因此上位機(jī)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)及PLC主站節(jié)點(diǎn)均應(yīng)采用雙網(wǎng)卡雙網(wǎng)絡(luò)冗余形式，利用兩組通訊網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)A與網(wǎng)絡(luò)B)，分別連接主PLC節(jié)點(diǎn)及備PLC節(jié)點(diǎn)。
[0033]上下位機(jī)軟件之間設(shè)置心跳檢測(cè)(這種思想和技術(shù)在本領(lǐng)域是公知常識(shí)，且并非本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)所在的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因此在此不再贅述)，由上位機(jī)節(jié)點(diǎn)顯示主備兩臺(tái)上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主備兩PLC主站節(jié)點(diǎn)及A網(wǎng)絡(luò)與B網(wǎng)絡(luò)的通訊狀態(tài)，當(dāng)主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)1、主PLC主站節(jié)點(diǎn)及主網(wǎng)絡(luò)失效時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示并自動(dòng)切換為備機(jī)運(yùn)行。
[0034]主備PLC主站節(jié)點(diǎn)之間應(yīng)具有冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步(網(wǎng)絡(luò)G與網(wǎng)絡(luò)
H)。負(fù)責(zé)同步數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)模塊，雙主站節(jié)點(diǎn)應(yīng)能手動(dòng)進(jìn)行主站與備站的切換。
[0035]主備兩個(gè)PLC主站節(jié)點(diǎn)應(yīng)與兩PLC從站節(jié)點(diǎn)之間同樣采用雙網(wǎng)卡雙網(wǎng)絡(luò)冗余形式(網(wǎng)絡(luò)C與網(wǎng)絡(luò)D)。主PLC節(jié)點(diǎn)與從PLC節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置心跳檢測(cè)，能夠從上位機(jī)節(jié)點(diǎn)顯示主備兩PLC主站節(jié)點(diǎn)及C網(wǎng)絡(luò)與D網(wǎng)絡(luò)的通訊狀態(tài)，當(dāng)主PLC主站節(jié)點(diǎn)及主網(wǎng)絡(luò)失效時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示并自動(dòng)切換為備機(jī)運(yùn)行。
[0036]所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括從站主PLC節(jié)點(diǎn)3、從站備PLC節(jié)點(diǎn)6、若干變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306及絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)201，202，203，204，所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括通訊網(wǎng)絡(luò)E和通訊網(wǎng)絡(luò)F。該通訊網(wǎng)絡(luò)E和通訊網(wǎng)絡(luò)F也是所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共用節(jié)點(diǎn)。這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)只是在本發(fā)明中為了描述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方便而采用的表述方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，可以采用其他的劃分方式表述上述兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的物理和/或數(shù)據(jù)連接關(guān)系。
[0037]所述從站主PLC節(jié)點(diǎn)3與第一組變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306和絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)201，202，203，204之間包括通訊網(wǎng)絡(luò)E，所述從站備PLC節(jié)點(diǎn)6與第二組變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306和絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)201，202，203，204之間包括通訊網(wǎng)絡(luò)
F0
[0038]所述通訊網(wǎng)絡(luò)E與通訊網(wǎng)絡(luò)F構(gòu)成一對(duì)冗余網(wǎng)絡(luò)。
[0039]在其他的實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)E與網(wǎng)絡(luò)F的形式可以根據(jù)實(shí)際設(shè)備的需要進(jìn)行選擇。
[0040]從站PLC節(jié)點(diǎn)應(yīng)采集各變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306及絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)201，202，203，204等設(shè)備的狀態(tài)信息并上傳給上位機(jī)節(jié)點(diǎn)，各變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306等設(shè)備的狀態(tài)字信息可以根據(jù)系統(tǒng)的需要用于應(yīng)用層進(jìn)行信號(hào)處理。
[0041]為了更清楚地說明本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用方式，現(xiàn)例舉其工作原理如下:[0042]當(dāng)系統(tǒng)上電后，各元件正常工作。主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)I與備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)4利用網(wǎng)絡(luò)A或B與采集主站主PLC節(jié)點(diǎn)2或備站主PLC節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行監(jiān)控。A網(wǎng)絡(luò)與B網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成冗余網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)A網(wǎng)絡(luò)失效時(shí)，主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)I與備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)4仍然可以通過網(wǎng)絡(luò)B與主站主PLC節(jié)點(diǎn)2和主站備PLC節(jié)點(diǎn)5向B上位機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送指令，同時(shí)主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)I與備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)4也可以通過網(wǎng)絡(luò)B接收主站主PLC節(jié)點(diǎn)2和主站備PLC節(jié)點(diǎn)5的數(shù)據(jù)。主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)1、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)4、主站主PLC節(jié)點(diǎn)2與主站備PLC節(jié)點(diǎn)5之間均設(shè)置通訊檢測(cè)校驗(yàn)位，并利用指示燈顯示網(wǎng)絡(luò)A與網(wǎng)絡(luò)B的工作狀態(tài)。
[0043]主站主PLC節(jié)點(diǎn)2作為主站運(yùn)行占有主動(dòng)權(quán)，主站主PLC節(jié)點(diǎn)2與主站備PLC節(jié)點(diǎn)5之間通過冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)G或H進(jìn)行通訊，G網(wǎng)絡(luò)與H網(wǎng)絡(luò)為冗余網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)G網(wǎng)絡(luò)失效時(shí)，H網(wǎng)絡(luò)同樣可以完成數(shù)據(jù)同步。主站主PLC節(jié)點(diǎn)2與主站備PLC節(jié)點(diǎn)5上具有狀態(tài)指示燈顯示網(wǎng)絡(luò)G與網(wǎng)絡(luò)H的工作狀態(tài)。
[0044]主站主PLC節(jié)點(diǎn)2、主站備PLC節(jié)點(diǎn)5、從站主PLC節(jié)點(diǎn)3、從站備PLC節(jié)點(diǎn)6之間通過網(wǎng)絡(luò)C與網(wǎng)絡(luò)D進(jìn)行通訊。C網(wǎng)絡(luò)與D網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成冗余網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)C網(wǎng)絡(luò)失效時(shí)，主站主PLC節(jié)點(diǎn)2、主站備PLC節(jié)點(diǎn)5仍然可以通過網(wǎng)絡(luò)D與從站主PLC節(jié)點(diǎn)3、從站備PLC節(jié)點(diǎn)6實(shí)現(xiàn)通訊。
[0045]網(wǎng)絡(luò)E與網(wǎng)絡(luò)F同時(shí)工作，分別用于從站主PLC節(jié)點(diǎn)3、從站備PLC節(jié)點(diǎn)6與網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備之間進(jìn)行通訊，網(wǎng)絡(luò)E與網(wǎng)絡(luò)F無物理連接，當(dāng)單個(gè)網(wǎng)絡(luò)E失效時(shí)，雖然會(huì)造成從站主PLC節(jié)點(diǎn)3與各個(gè)設(shè)備之間通訊失效，但是由于網(wǎng)絡(luò)F工作正常，網(wǎng)絡(luò)F中的過程級(jí)各設(shè)備仍然可以正常工作保證任務(wù)的完成，即網(wǎng)絡(luò)E與網(wǎng)絡(luò)F雖然為單點(diǎn)，但是并不是系統(tǒng)級(jí)單點(diǎn)。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)E與網(wǎng)絡(luò)F的通訊檢測(cè)校驗(yàn)位從站主PLC節(jié)點(diǎn)3、從站備PLC節(jié)點(diǎn)6發(fā)送給上位機(jī)節(jié)點(diǎn)，以反饋給操作人員根據(jù)需要做出應(yīng)急預(yù)案。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不存在公用節(jié)點(diǎn)。其中，網(wǎng)絡(luò)E和網(wǎng)絡(luò)F分別由兩組若干變頻器節(jié)點(diǎn)301，302，303，304，305，306和若干絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)201，202，203，204構(gòu)成。
[0047]需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)中一般使用的增量編碼器無法按照本發(fā)明的連接方式進(jìn)行電氣連接和通信連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是增量編碼器無法替代上述絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)。類似的，其他類型的編碼器尚未經(jīng)過試驗(yàn)證實(shí)其可靠性以及證實(shí)能夠解決與本申請(qǐng)相同的技術(shù)問題和達(dá)到與本申請(qǐng)相同的技術(shù)效果。
[0048]上面以文字和【專利附圖】

【附圖說明】的方式闡釋了本發(fā)明一些【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)，并非詳盡無遺或限制于上述所述具體形式。其中，“若干”可以是一個(gè)，也可以是至少兩個(gè)的意思。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)包括如下節(jié)點(diǎn):主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站主PLC節(jié)點(diǎn)、主站備PLC節(jié)點(diǎn)、從站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站備PLC節(jié)點(diǎn)、若干變頻器節(jié)點(diǎn)，以及若干絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括順次連接的基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共用如下節(jié)點(diǎn):從站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站備PLC節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站主PLC節(jié)點(diǎn)、主站備PLC節(jié)點(diǎn)、從站主PLC節(jié)點(diǎn)，以及從站備PLC節(jié)點(diǎn)，所述基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括彼此互不重疊的通訊網(wǎng)絡(luò)A、通訊網(wǎng)絡(luò)B、通訊網(wǎng)絡(luò)C、通訊網(wǎng)絡(luò)D、高速通訊網(wǎng)絡(luò)G與高速通訊網(wǎng)絡(luò)H。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站主PLC節(jié)點(diǎn)和從站主PLC節(jié)點(diǎn)依次連接，其間分別包括通訊網(wǎng)絡(luò)A和通訊網(wǎng)絡(luò)C ;備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站備PLC節(jié)點(diǎn)和從站備PLC節(jié)點(diǎn)依次連接，其間分別包括通訊網(wǎng)絡(luò)B和通訊網(wǎng)絡(luò)D ;主上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、備上位機(jī)節(jié)點(diǎn)、主站主PLC節(jié)點(diǎn)和主站備PLC節(jié)點(diǎn)同時(shí)被連接在通訊網(wǎng)絡(luò)A和通訊網(wǎng)絡(luò)B中，主站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站主PLC節(jié)點(diǎn)、主站備PLC節(jié)點(diǎn)以及從站備PLC節(jié)點(diǎn)同時(shí)被連接在通訊網(wǎng)絡(luò)C和通訊網(wǎng)絡(luò)D中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通訊網(wǎng)絡(luò)A與通訊網(wǎng)絡(luò)B構(gòu)成一對(duì)冗余網(wǎng)絡(luò)，且所述通訊網(wǎng)絡(luò)C與通訊網(wǎng)絡(luò)D構(gòu)成另一對(duì)冗余網(wǎng)絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，主站主PLC節(jié)點(diǎn)和主站備PLC節(jié)點(diǎn)之間包括冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)G和高速通訊網(wǎng)絡(luò)H，以進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括從站主PLC節(jié)點(diǎn)、從站備PLC節(jié)點(diǎn)、若干變頻器節(jié)點(diǎn)及絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)，所述過程自動(dòng)化級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括通訊網(wǎng)絡(luò)E和通訊網(wǎng)絡(luò)F。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述從站主PLC節(jié)點(diǎn)與第一組變頻器節(jié)點(diǎn)和絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)之間包括通訊網(wǎng)絡(luò)E，所述從站備PLC節(jié)點(diǎn)與第二組變頻器節(jié)點(diǎn)和絕對(duì)值編碼器節(jié)點(diǎn)之間包括通訊網(wǎng)絡(luò)F。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通訊網(wǎng)絡(luò)E與通訊網(wǎng)絡(luò)F構(gòu)成一對(duì)冗余網(wǎng)絡(luò)。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104007720SQ201410190545
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】李道平, 吳齊才, 卓敏, 史紅梅, 丁保民, 劉毅, 林輝, 邢然, 劉麗媛, 王小軍, 李超, 范虹 申請(qǐng)人:北京航天發(fā)射技術(shù)研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院