隨著(zhù)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的大量建設，風(fēng)場(chǎng)信息化管理系統，風(fēng)機遠程監控系統也大量應用。這些系統應用環(huán)境惡劣，需要管理型寬溫工業(yè)以太網(wǎng)交換機進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )支持。近期國內一大型風(fēng)機整機制造企業(yè)選擇了研華EKI系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機作為其風(fēng)場(chǎng)管理系統的主干網(wǎng)交換機。

　　系統需求:

　　網(wǎng)絡(luò )交換機的需求 ：

　　1、風(fēng)電應用環(huán)境惡劣，晝夜溫差大，風(fēng)沙嚴重，要求工作溫度：-45～75℃ 存儲溫度：-45～85℃ ，存儲濕度：0%～95%，無(wú)凝結。

　　2、電機控制系統電磁環(huán)境惡劣，需要工業(yè)交換機具有較強的抗電磁干擾能力、較長(cháng)時(shí)間的平均無(wú)故障時(shí)間。

　　3、為了保障通信的可靠性，要求建立冗余的環(huán)網(wǎng)，具有較小的自愈時(shí)間。通信網(wǎng)絡(luò )出故障時(shí)，能夠平滑的切換到冗余備份線(xiàn)路。

　　4、為了保證遠程監控的數據的安全性，交換機需要有全面的網(wǎng)絡(luò )安全設置。

　　客戶(hù)經(jīng)過(guò)了全面的考察后最終選擇了研華的EKI-7554SI 和EKI-4654R作為風(fēng)場(chǎng)管理系統以及風(fēng)機遠程監控系統網(wǎng)絡(luò )架構交換機主干設備。

　　系統架構圖：

網(wǎng)絡(luò )架構拓撲圖

　　每個(gè)風(fēng)機的塔基處安裝一臺研華的管理型冗余交換機EKI-7554SI，通過(guò)單模光纖連接構成一個(gè)冗余環(huán)網(wǎng)。同時(shí)監控中心內部每個(gè)環(huán)網(wǎng)的EKI-7554SI通過(guò)電口連接到研華24口網(wǎng)管型冗余千兆以太網(wǎng)交換機EKI-4654R。監控中心內部服務(wù)器，工程師站通過(guò)EKI-4654R構成局域網(wǎng)系統。

　　研華方案優(yōu)勢

　　研華工業(yè)級以太網(wǎng)交換機具有如下優(yōu)越特性：

　　1、快速冗余

　　研華的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品可以組成快速的冗余網(wǎng)絡(luò )，使用研華獨創(chuàng )的X-Ring協(xié)議，為您搭建可靠的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，具有超快小于10毫秒的自愈時(shí)間。商用的產(chǎn)品也可以組成冗余網(wǎng)絡(luò )，但需要啟動(dòng)STP協(xié)議，這樣冗余自余的時(shí)間就會(huì )達到10～～30秒，以上，所以不能用于工業(yè)環(huán)境中使用。

　　2、抗強擾—適用于嚴苛環(huán)境

　　研華以太網(wǎng)產(chǎn)品可以工作在嚴酷的電磁環(huán)境中，并且在數據口防雷、快速脈沖群，靜電等都有較高的防護等級，而商業(yè)使用的產(chǎn)品這一點(diǎn)是不具備的。

　　3、良好的溫度特性&安裝方式靈活性

　　良好的溫度特性，研華的EKI系列交換機是寬溫設計的。工作溫度：-45～75℃ 存儲溫度：-45～85℃ ，滿(mǎn)足惡劣氣象環(huán)境下的穩定需求。安裝方式更加靈活，工業(yè)級產(chǎn)品可支持導軌式安裝、面板式安裝，堆疊式安裝和機柜安裝等多種方式。

　　4、電源優(yōu)勢&安裝方式優(yōu)勢

　　電源供電部分是任何產(chǎn)品的根源，所有產(chǎn)品出現故障，其電源故障所占的比率為35%以上。所以工業(yè)產(chǎn)品為了避免電源故障造成的麻煩，一般都會(huì )選擇雙電源供電的模式。而且采用直流供電。商用產(chǎn)品一般采用交流單電源供電。

　　5、安全優(yōu)勢

　　研華工業(yè)以太網(wǎng)交換機采取如下若干措施來(lái)保證工業(yè)網(wǎng)絡(luò )的萬(wàn)無(wú)一失

    1）VLAN（虛擬局域網(wǎng)）技術(shù)

   VLAN是安全交換機必不可少的功能。VLAN可能跨越一個(gè)或多個(gè)交換機，與它們的物理位置無(wú)關(guān)，設備之間好像在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )間通信一樣。VLAN可以在交換機上實(shí)現廣播域的隔離，它可以把網(wǎng)絡(luò )分成一個(gè)一個(gè)獨立的區域，可以控制這些區域是否可以通訊。

    2）IP/MAC與端口綁定

   設置IP/MAC地址與端口的綁定功能，可有限的限制用戶(hù)的非授權網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)。

    3）流量控制功能（traffic control）

　　交換機的流量控制可以預防因為廣播數據包、組播數據包及因目的地址錯誤的單播數據包數據流量過(guò)大造成交換機帶寬的異常負荷，并可提高系統的整體效能，保持網(wǎng)絡(luò )安全穩定的運行。

　　另外研華交換機還可針對每個(gè)端口提供雙向（in/out）分別限制功能。

   4）ACL（訪(fǎng)問(wèn)控制列表）技術(shù)

    研華交換機采用了訪(fǎng)問(wèn)控制列表ACL來(lái)實(shí)現包過(guò)濾防火墻的安全功能，增強安全防范能力。訪(fǎng)問(wèn)控制過(guò)濾措施可以基于源/目標IP、TCP/UDP端口等方式實(shí)現。ACL不但可以讓網(wǎng)絡(luò )管理者用來(lái)制定網(wǎng)絡(luò )策略，針對個(gè)別用戶(hù)或特定的數據流進(jìn)行允許或者拒絕的控制，也可以用來(lái)加強網(wǎng)絡(luò )的安全屏蔽，從而更大程度的保證了網(wǎng)絡(luò )安全。

    5）IEEE802.1x身份驗證機制

　　IEEE 802協(xié)議集的局域網(wǎng)接入控制協(xié)議，是基于端口的訪(fǎng)問(wèn)控制協(xié)議。它能夠在利用IEEE 802局域網(wǎng)優(yōu)勢的基礎上提供一種對連接到局域網(wǎng)的用戶(hù)進(jìn)行認證和授權的手段，達到了接受合法用戶(hù)接入，拒絕非授權用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)，保護網(wǎng)絡(luò )安全的目的。

   6）QoS機制

   研華工業(yè)以太網(wǎng)交換機采用了IEEE802.p QoS CoS/TOS/DSCP優(yōu)先級策略，保障了數據關(guān)鍵數據的實(shí)時(shí)可靠傳輸。

   7）SysLog（系統日志）

　　交換機的Syslog 日志功能可以將系統錯誤、系統配置、狀態(tài)變化、狀態(tài)定期報告等信息傳送給日志服務(wù)器，網(wǎng)管人員依據這些信息掌握設備的運行狀況，及早發(fā)現問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行配置設定和排障，保障網(wǎng)絡(luò )安全穩定地運行。

　　結論

　　客戶(hù)在風(fēng)力發(fā)電控制傳輸系統中，選擇研華工業(yè)以太網(wǎng)計算機EKI-7554SI 和EKI-4654R，采用環(huán)網(wǎng)設計理念，組建局域網(wǎng)系統。

　　在惡劣的應用環(huán)境中，克服了溫度、濕度等環(huán)境的制約，安全運行，環(huán)網(wǎng)冗余的網(wǎng)絡(luò )搭建，保障了通訊的暢通及數據的可靠傳輸。

　　研華自動(dòng)化

　　研華自動(dòng)化成立于1983年，是研華科技第一個(gè)業(yè)務(wù)單位。致力于借助當今可靠的基于PC的自動(dòng)化技術(shù)將產(chǎn)品的連通性、靈活性和堅固性結合起來(lái)。產(chǎn)品線(xiàn)包括：開(kāi)放式人機界面、工業(yè)控制器和自動(dòng)化軟件、嵌入式無(wú)風(fēng)扇工業(yè)電腦、工業(yè)I/O卡，分布式I/O模塊、插入式I/O 和工業(yè)通訊解決方案。憑借20多年針對不同產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)提供全方位的產(chǎn)品解決方案，研華自動(dòng)化已經(jīng)成為一個(gè)全球領(lǐng)先的自動(dòng)化產(chǎn)品和服務(wù)供應商。

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