中国石化工程建设公司 业治琦
摘要：描述工业企业信息管理系统和集散控制系统两个互连网络的特点，以及三种网络结构的应用
关键词：企业局域网 子系统集成
一、概述
二、子系统集成
工业企业的信息网络包括MIS、DCS和CS组成，为此，有必要对其基本功能简单描述： 1信息管理系统是由数据采集、主计算机与配套设备、工作站、系统软件、应用软件和网络设备组成。此外，还相应配置不同功能服务器，外涉设备(光盘机、磁带机、激光打印机、绘图仪和PC机等)。这个系统由人、机进行信息采集、存储、加工处理，提供高、中级管理人员对企业的生产计划、技术发展、市场营运与分析等进行控制和决策的手段和利用信息控制企业行为，MIS具有以下功能：
·能及时、全面地提供数据和信息
·向各层次及职能部门提供行政、人事、财务、技术、生产、储运、销售等实时数据和信息。
·采用统一信息格式，简化各种统计和分析工作，规范文件报表，实现无纸传递。
·提供信息资源共享。
2集散控制系统(DCS)
本系统又称为分散控制系统，主要功能如下：
·控制系统分散化，一个卡件控制几个回路，使故障危险性分散，不因一个卡件失效波及整个系统。
·数据信息管理集中化，生产装置的各种信息通过网络集中到控制室，集中显示操作。
DCS广泛用于工业企业生产部门，进行在线过程控制，系统由硬件和软件组成，硬件部分主要由现场控制站、操作显示站和网络系统组成。软件部分包括系统软件、组态软件、控制软件、操作软件、应用软件和通信软件。
DCS内部通信网络多采用总线型拓扑结构，局部采用环形拓扑结构，采用IEEE802.3和IEEE802.5协议和IEEE802.4令牌传输协议。此外，还配套配置可编程逻辑控制器(PLC)，具有逻辑、定时、定序和计数功能，可进行顺序控制、批量控制和开关量联锁控制，与DCS互连作为下位机。
3通信系统(CS)
工业企业的程控数字交换通信系统具有集中或分级控制，话音与数据交换和多媒体宽带业务等多种功能，其网络提供数据通信2B+D、30B+D、ISDN等信息传输接口。
三、网络拓扑结构
1星形网络
MIS主交换器作为中央节点按放射式链路与各节点进行双向连接，每个节点可以是一个接线间下连若干个P.C机，也可以连接小型计算机或工作站，每个节点包含了一个车间(或生产装置)或者相邻两个建筑物，中央节点具有对整个网络进行控制和交换的功能。生产装置DCS经MOD/DEMOD与节点内的HUB相连，完成T/O信息传输。
2环形网络
将各个节点相互连接成一个闭合环路，节点上的用户将所需要传输的信息分组接入环内，经过每个节点输入该信息地址码加以识别，如与本节点的地址相同，即将信息接收不转发，若不相同，则予再生放大输出该信息至下一个节点，如此不断重复直至信息达到终节点，环形网络的链路一般设置主环和副环，起到热备份的作用。
3总线形网络
设置一条总线的链路，各个节点经电缆连接器跨接在总线上，节点发送的信息在总线上沿两个相反方向以广播式的传输方式进行搜索时，所有的节点均可以同时收到发送的信息，节点按其地址码只接收本节点的信息。
以上三种类型网络可以通过适配器、网络通信协议等接口将不同牌号的网络设置或P.C与局域网互连成一个统一的FDDI透明网络，达到资源共享和数据能信分布处理，当网络通信协议不相同时，HUB需要增加路由器进行转换，进行信息传输通信。
四、GCS工程设计要点
设计人员在进行工程设计时，应该根据业主和工程的要求进行各阶段的有序工作和进度控制，主要内容如下：
1设计依据
·在工程前期的可行性研究报告或初步设计中，应包括GCS设计内容及投资控制，避免漏项。
·根据工程总体要求，应了解近期和发展规划，地区广域网(ISDN、CCYV、VOD、WBB、INTNET等)可能的发展，以确定网络系统规模，可一次规划分期实施，避免二次改造。
·对于改、扩建项目，应了解原有建筑和设施可以依托的能力加以利用。
·确定设计采用的规范标准和地方或行业标准以及概(预)算定额。
2设计分工和进度
·明确与主体专业及公用工程专业的设计分工和协调工作。
·根据总体工程的要求，制定本专业的设计进度。
3初步设计(基础设计)包括以下工作：
·搜集环境条件；如地区温湿度，干扰源和是否有盐雾、腐蚀等影响。
·进行方案比较与优化
·选型
根据系统功能和投资控制，对主要设备器材的各项技术指标，结构和技术水平平等综合比较。
相似条件下，货比三家，考核供应厂家业绩，包括其质量、管理、服务以及用户评议等。提供设计选型推荐意见。
·完成设计成品，包括设计说明书，系统图，缆线路由图，主要设备器材表及概算。
4施工图设计步骤和内容
·制定设计流程图，确认本专业相关专业设计条件及进度。
·确定工作区子系统、配线(水平)子系统、干线(垂直)子系统、管理(接线间)子系统以及建筑群子系统的配置和布线。
·协调和确认与建筑、电气、空调等专业的设计条件。
·统计缆线长度及插接件。
·完成设计成品包括：
GCS网络系统图
各层平面布置图
缆线走向立、剖面示意图
缆线引入(出)敷设图
接线间网络设备排列配置图
接线间缆线I/O编号图
各种安装大样图
接地装置图
外部电(光)缆平面配置图
设计说明书
设备材料表
GCS一般包括电(光)缆、对绞接、信息插座、插接件、配线柜及跳线模块、检测仪器、专用工具等以及各种安装材料。
选加设备一般为：转换器(适配器)、电(光)缆连接器、UPS电源等。
概(预)算：依据最新价格和定额编制工程概(预)算。
五、几点体会
1如何对待新技术的应用
GCS在我国的应用始于八十年代后期，近十年来在各大、中城市和各行业部门发展迅猛，许多外商争相将网络开发的一些新技术新产品投向国内市场，目前GCS缆线除了Cat3、Cat5投用且普及率不断上升外，商家又推出Cat5+、Cat6、Cat7乃至千兆位新技术，国际标准正在补充修订，我们的国标、行业标准和地方标准也在完善，面对这样的冲浪，设计人员作为工程的先行官，更为敏感，既要热情地对待新技术，同时，更应该持慎重态度，工程设计应该符合技术先进，安全可靠，经济合理，实用为主，兼顾发展等原则，为业主把好技术关，经济关，作好参谋，不应盲目追求先进或片面听信市场上的误居，结合功能和使用要求以及工程建设标准选择相应的等级。
2智能建筑和GCS的关系
智能建筑是现代一项热门课题，特别是对于一些高档次建筑物需要建立一套综合计算机管理网络系统，集成多功能、多媒体技术，实现3A，GCS提供了计算机网络通信的全透明传输平台，但是GCS不能包揽智能建筑所有设计的内涵，这是因为有些虽然技术上可以兼容和复用，但经济上不一定合理，故不宜采用，还有一些设施如消防、安全等受到行业管理的制约，难以实现，因此，工程设计中应该结合各种因素来确定系统方案。工业企业除了新建的工程外，很多是改、扩建项目，特别要注意解决如依托和利用既有设施的可能性，往往达不到规范的要求，如何处理其间的矛盾，则应本着保证质量的前提下，协商和增加铺助措施加以解决。
3工程设计规范化
我们在几项GCS工程设计中深感设计规范化是值得重视的问题，GCS在技术和结构上具有独特的要求，虽然它在传输和敷设方式以及配置等方面与通信缆线有许多相似之处，但是不能单纯地用通信系统的概念去理解GCS，因此，在承揽GCS工程的设计和施工单位和专业人员也存在资质认证问题，需要有关行业部门制定相应地工程设计规范化的管理条例。
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