基于以太网技术的分散控制系统网络性能测试与分析.pdf

2009年第 l2期 《贵州电力技术》 (总第 126期) 基于以太网技术的分散控制 系统网络性能测试与分析 贵州电力试验研究院 陈 字 [550002] 网络，除可靠性外，还应保证通信任务的快速性及在 1 概述 重通信负荷状态下网络的稳定实时I生。这种重通信 分散 控 制 系统 (DistrubutedControlSystem， 负荷对应了机组故障工况。这时分散在不同地理位 DCS)是融计算机技术、控制技术、通信技术、CRT技 置点的控制站间的快速通信、协调和快速信息交换 术为一体，对生产过程进行监视、控制、操作和管理 能力非常重要。 的一种新型控制系统。随着火电机组单机容量的增 在网络性能评价时，由于评估的网络对象不同， 大、参数的提高，热力系统变得更加复杂，在运行中 网络承载的业务有所差别，网络提供服务的偏重也 须监视的信息量和用于控制的指令量迅速增加。分 有差异，评价网络性能的主要指标是不同的。因此 散控制系统由于其高度的可靠性、强大的功能、灵活 要对基于 以太网技术的DCS系统的网络性能进行 的配置，特别是其完善的通讯系统，能及时、准确地 评价、分析，必须指定适当的性能标准。 在DCS各子系统中传递大量数据，使其各子系统能 对于 DCS系统的网络而言，稳定性和快速性是 够有机结合，共同完成复杂的控制任务，从而在火电 其最重要的性能。因此对基于以太网技术的DCS 厂热控系统中获得了广泛的应用。 系统网络性能的衡量一般采用 以下指标： 由于以太网具有安装方便、价格低廉、传输速率 (1)链路层健康状态：包括链路平均利用率、广 高、实时I生强等优点，因此成为是当今发展最为迅速 播帧的比例、组播帧的比例、错误率及冲突率等。 的局域网技术，在 DCS系统中占绝对的统治地位。 (2)系统连通性：是网络性能的基本指标，反映 但在DCS系统的组建过程中．电厂对局域网的综合 了数据能否在各网络组件之间互相传达的属性。 布线的验收测试不甚了解．对局域网的性能监测了解 (3)链路传输速率：设备间通过网络传输数字 就更少，网络性能监测也是往往是容易被忽视的。而 信息的速率 。 由于DCS网络故障导致的停机事故偶有发生，严重 (4)吞吐率：空载网络在没有丢包的情况下，被 影响到发电机组的安全稳定运行，因此有必要利用网 测网络链路所能达到的最大数据包转发速率。 络测试仪，定期对 DCS系统的网络性能进行系列的 (5)传输时延：数据包从发送端 口到 目的端 口 测试，以检验网络运行状况，分析DCS系统的网络可 所需经历 的时间。 能存在的隐患，保障发电机组的安全稳定运行。 (6)丢包率：由于网络性能问题造成部分数据 包无法被转发的比例。 2 DCS网络性能测试指标的选取 (7)链路的实际带宽：单位时问内链路实际上 基于以太网技术的分散控制系统的一大特点是 所能传送的最大比特数。 采用了局域网络的通信技术，使分散控制单元和操 3 网络性能测试方法及步骤 作员站在网络中可以互相通信 ，使分散配置的控制 站构成一