基于以太网的多台在线气相色谱仪联机的应用技术

　　1 引言

　　随着工业自动化过程控制理论和计算机技术的迅猛发展, 对工业自动化过程控制系统的可靠性、功能的完善、系统的可维护、数据的可分析可管理等各个方面都提出了愈来愈高的要求。

　　1.1 Ethernet 简介

　　从目前局域网应用来看，局域网提供了高数据传输速率(10~100Mb/s)、低误码率的高质量数据传输环境，数据传输速率高达 1000 Mb/s，决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑、传输介质与介质访问控制。

　　工业自 动化过 程控 制网络 较多运 用了 基于IEEE802.3 标准的交换式局域网组网方法，可以通过以太网交换机端口结点之间的多个并发连接，实现多结点之间数据的并发传输，从而增加网络带宽，改善局域网的性能与服务质量。其具有性价比高、易于扩展、可靠性好等优点。整个网络采用星型拓扑结构。

　　1.2 MAXUM EDITION II Process Gas Chromatograph的应用特点

　　MAXUM EDITION II工业色谱广泛应用在精细化工、石油炼制、石油化工及其他工业行业的各个领域，可对工艺流程中各阶段的气体和液体化学组成进行分析。为了更大降低能耗及物耗，保证工艺的有效操作，为上游、下游产品增产增效，目前在建的石油化工领域中，过程工业色谱仪的应用规模及需求量越来越大。因此工业色谱仪的网络化管理势在必行。利用 MAXUMII 分析仪的网络性能，MAXUM II 可以和 PC 机、不同生产装置点的其他色谱仪或者其他过程控制系统进行高层次通讯，提供可靠的工作平台，有利于生产中MAXUM EDITION II 工业色谱仪的在线维护和管理。

　　2 系统硬件组成

　　2.1 硬件及软件

　　使用符合 10BASE-T 或 100BASE-T 标准的以太网，需具备以下基本硬件及软件：

　　(1)10/100Mb/s 带有 RJ-45 接口的以太网卡;

　　(2)10/100Mb/s 局域网交换机或集线器;

　　(3)3 类或 5 类非屏蔽双绞线;

　　(4)RJ-45 连接头;

　　(5)单模或多模光纤，通过局域网交换机或集线器提供的向上连接端口实现级联;

　　(6)网络维护操作软件——Advance System Man-ager 工作站软件。

　　根据传输介质的不同，100BASE-T 标准使用 5 类非屏蔽双绞线，双绞线长度可以达到 100m，使用单模光纤，光纤长度可达 3000m，而 100BASE-T 标准使用多模光纤，光纤长度可达 300~550m。

　　2.2 网络通讯设备的方案选择及结构框图

　　本文就某工程部分装置的具体应用，提出用于多台 MAXUM EDITION II PGC 联机的 Ethernet 网络连接及布线的实际解决方案。

　　如图 1 结构框图所示，shelterA、B、C 分别为 3个不同装置的分析小屋(置于现场防爆区内)，分析小屋内部分别安装多端口的以太网交换机用于每个分析小屋内部多台 MAXUM EDITION II PGC 之间或与现场PC 机的通讯网络连接，交换机的带宽目前主要包括10Mbps、100Mbps、1000Mbps 和组合式 4 种，100Mbps端口一般用于服务器或主干网段的连接，或者用于级联至另一台交换机，10Mbps 端口则用于直接连接工作站计算机。