Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Институт информационных технологий и автоматизированных систем

Кафедра автоматизации и информационных систем

Контрольная работа

по дисциплине «Вычислительные сети, системы и телекоммуникации»

Выполнил: ст. гр. ИПз-13

Зеленкин В.И.

Проверил: Шендриков А.Е.

Новокузнецк

2015



Содержание

Введение

1. Промышленный сетевой стандарт Profibus

1.1 Общие сведения о стандарте Profibus

1.2 Основные характеристики стандарта

1.3 Физически уровень

1.4 Канальный уровень

1.5 Формат кадра протокола Profibus

2. Анализ использования сетевых технологий

2.1 Общие сведения

2.2 Структура и состав разработанного программно-аппаратного комплекса

3. Создание проекта инфокоммуникационной сети на основе СКС

3.1 Постановка задачи

3.2 Структура инфокоммуникационной сети

3.3 Конфигурация рабочих и диспетчерских станций, серверов, сетевых устройств

3.4 Расположение информационных розеток в помещениях

3.5 Конфигурация сетевых шкафов

3.6 Кабельный журнал

3.7 Схема подключения внешних проводок

3.8 Спецификация программно-аппаратных средств инфокоммуникационной сети

Заключение

Список использованных источников



Введение

В первой части контрольной работы будет рассмотрен промышленный сетевой стандарт Profibus, разработанный компанией Siemens AG. Стандарт Profibus был первоначально принят в Германии в 1987 году, затем, в 1996 году, он стал международным (EN 50170 и EN 50254). С помощью Profibus обмениваться информацией могут компоненты автоматизации любых разновидностей. Стандарт широко распространён и применяет на многих промышленных объектах.

Во второй части контрольной работы будет выбрана статья, в которой описывается реальный объект с применением инфокоммуникационной сети. Выбранная статья будет проанализирована, будут рассмотрены протоколы и оборудование, применяемое в этой сети. Также будут приведены результаты от внедрения АСУ ТП с инфокоммуникационной сети.

В третьей части контрольной работы будет рассмотрено проектирование инфокоммуникационной сети включая все необходимые этапы, в соответствии с полученным заданием. Будет проведена спецификация программно-аппаратных средств и выяснен необходимый бюджет для создания спроектированной инфокоммуникационной сети.



1. Промышленный сетевой стандарт Profibus

1.1 Общие сведения о стандарте Profibus

Profibus (Process Field Bus)-- открытая промышленная сеть, прототип которой был разработан компанией Siemens AG для своих промышленных контроллеров Simatic. На основе этого прототипа Организация пользователей Profibus разработала международные стандарты, принятые затем некоторыми национальными комитетами по стандартизации. [2]

Стандарт Profibus был первоначально принят в Германии в 1987 году, затем, в 1996 году, он стал международным (EN 50170 и EN 50254). С помощью стандарта Profibus обмениваться информацией могут компоненты автоматизации любых разновидностей и любой сложности. Через один и тот же интерфейс могут связываться друг с другом контроллеры, персональные компьютеры, панели оператора и наблюдения и даже датчики и силовые приводы. Profibus -- это наиболее признанная из открытых шин промышленного применения (Fieldbus), обладающая широким диапазоном приложений и возможностей.

Стандарт Profibus гарантирует, что устройства, приобретенные от различных производителей оборудования, могут осуществлять связь друг с другом без необходимости применения интерфейсов-адаптеров или какого-либо дополнительного оборудования. Profibus стандартизирован Германским Национальным стандартом DIN 19245. [2]

Устройства Profibus предлагаются широким спектром производителей оборудования. Это позволяет пользователю выбирать наиболее подходящего производителя и наилучшие изделия, исходя из своих реалий и решаемой задачи.

Profibus это признанный стандарт по всему миру, имеющий большое число приложений в автоматизации строительства, управлении производством, технологическими процессами и приводами. В настоящее время более 150 производителей уже открыли этот стремительно растущий рынок и предлагают большое количество Profibus-продукции.

Перед выпуском оборудования Profibus оно проходит тестирование на соответствие стандарту уполномоченными лабораториями, и сертифицирование PNO дают пользователям гарантию качественной работы в сетях, построенных оборудовании разных производителей.

1.2 Основные характеристики стандарта

промышленный сетевой стандарт profibus

Стандарт Profibus имеет три модификации: Profibus DP, Profibus FMS и Profibus PA. Сеть Profibus использует только первый и второй уровни модели OSI. Один из вариантов сети, Profibus FMS, использует также уровень 7. [1] Параметры Profibus в соответствии с моделью OSI представлены в таблице 1

Таблица 1 -- Profibus в соответствии с моделью OSI

Номер уровня	Название уровня	Profibus DP	Profibus FMS	Profibus PA
7	Прикладной	Нет	Fieldbus Message Specification (FMS)	Нет
6	Представления	Нет
5	Сеансовый
4	Транспортный
3	Сетевой
2	Канальный (передачи данных)	FDL	FDL	IEC 1158-2
1	Физический	RS-485, оптоволоконный интерфейс	RS-485, оптоволоконный интерфейс	Интерфейс IEC 1158-2

Profibus DP (Profibus for Decentralized Peripherals -- "Profibus для децентрализованной периферии") использует уровни 1 и 2 модели OSI, а также пользовательский интерфейс, который в модель OSI не входит. Непосредственный доступ из пользовательского приложения к канальному уровню осуществляется с помощью DDLM (Direct Data Link Mapper -- "прямой преобразователь для канального уровня"). Функции, необходимые для связи с устройствами ввода-вывода и контроллерами, реализуется пользовательским интерфейсом. Profibus DP в отличие от FMS и PA построен таким образом, чтобы обеспечить наиболее быстрый обмен данными с устройствами, подключенными к сети. [1]

Profibus FMS использует уровень 7 модели OSI и применяется для обмена данными с контроллерами и компьютерами на регистровом уровне. Profibus FMS характеризуется большой гибкостью при передаче больших объемов данных, но проигрывает протоколу DP в популярности вследствие своей сложности. Profibus FMS и DP используют один и тот же физический уровень, основанный на интерфейсе RS-485 и могут работать в общей сети.

Profibus PA (Profibus for Process Automation) не совместим с RS-485, он использует физический уровень на основе стандарта IEC 1158-2, который обеспечивает питание сетевых устройств через шину. Особенностью Profibus PA является возможность работы во взрывоопасной зоне. [1]

Основные характеристики интерфейса RS-485, используемого Profibus DP и Profibus FMS:

-- Топология сети. Линейная шина с оконечными нагрузками на обоих концах. Возможны заглушки;

-- Передающая среда. Экранированная витая пара (STP-Shielded Twisted Pair). В зависимости от окружающей среды экранирование может отсутствовать (UTP-Unshielded Twisted Pair);

-- Количество станций. 32 станции в каждом сегменте без повторителей. С повторителями есть возможность расширения до 127;

-- Максимальная длина шины (без повторителя). Кабель А: 200 м при 1500 Кбит/с, до 1,2 км при 93,75 Кбит/с. Кабель В: 200 м при 500 Кбит/с, до 1,2 км при 93,75 Кбит/с;

-- Максимальная длина шины (3 последовательных повторителя). Кабель А: 800 м при 1500 Кбит/с, до 4,8 км при 93,75 Кбит/с. Кабель В: 800 м при 500 Кбит/с, до 4,8 км при 93,75 Кбит/с;

-- Скорость передачи. Выбирается из ряда: 9,6; 19,2; 93,75; 187,5; 500; 1500 Кбит/с;

-- Соединитель. 9-контактный разъем D-Sub.

Profibus является многомастерной сетью, то есть с несколькими ведущими устройствами. В качестве ведомых устройств выступают обычно устройства ввода-вывода, клапаны, измерительные преобразователи и другое оборудование автоматизации. Они не могут самостоятельно получить доступ к шине и только отвечают на запросы ведущего устройства.

1.3 Физически уровень

На физическом уровне Profibus DP и FMS используют стандарт RS-485 при скорости передачи до 12 Мбит/с и с размерами сегментов сети до 32 устройств. Для увеличения количества устройств используют повторители интерфейса. В виде среды передачи используется медный провод. В соответствии с американским стандартом EIA RS-485 этот вариант является базовым в технике передачи данных для приложений промышленности, автоматизации строительства и управления приводами. В нем используется двухпроводная витая пара с экранированием или без. Возможны двухпроводные варианты с различными максимальными расстояниями. [1]

К сетевому кабелю предъявляются особые требования. Он должен иметь волновое сопротивление от 135 до 165 Ом при погонной емкости не более 35 пФ/м, площадь поперечного сечения проводников более 0,34 кв. мм. и погонное сопротивление не более 110 Ом/км. Кабель должен иметь одну или две витые пары с медным экраном в виде оплетки или фольги.

Стандартом для шины Profibus рекомендуется разъем D-sub (DB-9) с 9-ю контактами, цоколевка разъема приведена в таблице 2. На устройствах устанавливается разъем с гнездами, на кабеле - со штырьками. При необходимости иметь степень защиты IP65/67 рекомендуется использовать цилиндрический разъем типа M12 (IEC 947-5-2), HAN-BRID или гибридный разъем фирмы Siemens.

Таблица 2 -- Цоколевка разъема DB-9 для Profibus

Контакт	Сигнал	Примечание
1	Shield	Экран
2	M24	-24 В
3	Rx/Tx-DP	Прием/передача данных (положительный вывод, провод B)
4	CNTR-P	Сигнал для управления направлением передачи, положительный вывод
5	DGND	Общий провод данных
6	VP	Напряжение питания, "+"
7	P24	+24 В
8	Rx/Tx-N	Прием/передача данных (отрицательный вывод, провод A)
9	CNTR-N	Сигнал для управления направлением передачи, отрицательный вывод

С обеих сторон линии передачи подключаются согласующие резисторы, которые конструктивно установлены во все сетевые разъемы и подключаются с помощью микропереключателей. При скоростях передачи более 1,5 Мбит/с для согласования линии дополнительно используются плоские (печатные) катушки индуктивности. [1]

Для увеличения дальности передачи в Profibus предусмотрена возможность работы с оптоволоконным кабелем. При использовании стеклянного оптоволокна дальность связи может быть увеличена до 15 км. Оптоволоконные интерфейсы выполняются в виде сменных модулей для контроллеров.

Profibus PA использует физический уровень, соответствующий стандарту IEC 1158-2. Данные передаются с помощью уровней тока +9 мА и -9 мА ("токовая петля"). Используется манчестерский код (логический ноль соответствует смене отрицательного тока на положительный, а логическая единица - положительного на отрицательный). Скорость передачи составляет 31,25 кбит/с, в качестве линии передачи используется витая пара в экране или без него. Один сегмент сети может содержать до 32 устройств. Максимальная длина кабеля достигает 1,9 км. В каждом сегменте с обеих сторон кабеля подключены RC-цепочки, состоящие из последовательно соединенных конденсатора емкостью 1 мкФ и резистора сопротивлением 100 Ом. Благодаря низкой энергии передаваемого сигнала Profibus PA является искробезопасной электрической цепью и может быть использован во взрывоопасных зонах.

Для передачи данных используется NRZ-кодирование и 11-битный формат, идентичный формату HART-протокола (см. рис. 2.18, а), включающему стартовый бит ("0"), 8 бит данных младшими разрядами вперед, бит паритета (четный) и стоп-бит ("1"). Бит паритета равен нулю, если количество бит в слове четное и равен единице в противном случае. В слове "11000011" количество единиц четное, поэтому бит паритета устанавливается равным 0. Такой формат используется для всех без исключения слов, включая заголовки сообщений. При передаче слов длиннее 8 бит старший байт отправляется первым, за ним остальные в порядке старшинства.

Несколько лет назад для Profibus была разработана модификация интерфейса RS-485 для взрывоопасных зон, которая получила название "RS-485-IS" ("Intrinsically Safe" - "внутренне безопасный"). Существенным ее отличием является наличие резисторов, ограничивающих ток в линии до значений, установленных стандартом на искробезопасные электрические цепи.

1.4 Канальный уровень

Канальный уровень модели OSI в Profibus называется FDL-уровнем (Fieldbus Data Link -- "промышленный канал связи"). Объект MAC (Medium Access Control --"управление доступом к каналу") на канальном уровне определяет процедуру передачи данных устройствами, включая управление правами на передачу данных через сеть. Протокол канального уровня обеспечивает выполнение следующих важных требований:

-- В процессе коммуникации между ведущими устройствами необходимо обеспечить выполнение каждым из них своей задачи в течение заранее определенного интервала времени;

-- Взаимодействие ведущих устройств (контроллеров) с ведомыми должно происходить максимально быстро.

В сети Profibus для доступа ведущих устройств к сети используется метод передачи маркера, схожий с логикой топологии кольца, ведущее устройство получает доступ к сети только при получении маркера. Маркер выполняет роль арбитра, который предоставляет устройству право доступа. По истечении определенного времени это устройство должно передать маркер следующему ведущему устройству, которое получает доступ также на время, пока маркер находится у него. Таким образом, каждому ведущему устройству выделяется точно заданный интервал времени. Этот интервал может быть установлен при конфигурировании системы. Организация доступа в сети Profibus представлена на рисунке 2

Рисунок 1 -- Организация доступа в сети Profibus

Каждому мастеру в сети назначаются свои ведомые устройства. В методе "ведущий/ведомый" процедуру коммуникации с ведомыми устройствами выполняет мастер, который обладает маркером. На время обладания маркером мастер становится ведущим также по отношению к другим мастерам, т.е. может выполнять с ними коммуникацию типа "мастер-мастер".

Profibus имеет также широковещательный режим работы, когда ведущее устройство посылает сообщение "всем", не ожидая уведомления о получении, и многоабонентский режим, когда ведущее устройство посылает одно и то же сообщение сразу нескольким участникам сети.

В задачи объекта MAC активного устройства (получившего маркер) входит обнаружение наличия или отсутствия маркера сразу после начала работы сети, передача маркера следующему устройству в порядке возрастания адресов, удаление адресов вышедших из строя или выключенных устройств и добавление новых, восстановление потерянного маркера, устранение дубликатов маркеров, устранение дублирования сетевых адресов и обеспечение заданного периода обращения маркера по сети.

1.5 Формат кадра протокола Profibus

Profibus использует два типа сервисов для передачи сообщений: SRD (Send and Receive Data with acknowledge - "отправка и прием данных с уведомлением") и SND (Send Data with No acknowledge - "отправка данных без уведомления").

Сервис SRD позволяет отправить и получить данные в одном цикле обмена. Этот способ обмена наиболее распространен в Profibus и очень удобен при работе с устройствами ввода-вывода, поскольку в одном цикле можно и отправить, и получить данные.

Сервис SND используется, когда надо отправить данные одновременно группе ведомых устройств (многоабонентский режим) или всем ведомым устройствам (широковещательный режим). При этом ведомые устройства не отправляют свои уведомления мастеру.

Структура телеграммы(кадра) Profibus представлена на рисунке 2

Рисунок 2 -- Структура телеграммы(кадра) Profibus

Поля телеграммы имеют следующее содержание:

-- SD - стартовый разделитель. Используется для указания начала телеграммы и ее формата. Имеется четыре типа разделителей для телеграмм запроса и ответа и один тип для короткого уведомления. Короткое уведомление имеет поле SD, но не в начале телеграммы;

-- LE - длина передаваемых данных (DA+SA+FC+DSAP+SSAP+DU);

-- LEr - повторение поля LE с целью его резервирования;

-- DA - адрес устройства-получателя телеграммы;

-- SA - адрес отправителя;

-- FC - код типа телеграммы (запрос, уведомление, ответ, диагностические данные, тип устройства - мастер или ведомый, приоритет, уведомление);

-- DSAP - устройство-получатель использует это поле чтобы определить, какой тип сервиса нужно выполнить;

-- SSAP - COM порт отправителя;

-- DU - данные длиной от 1 до 244 байт;

-- FCS - контрольная сумма телеграммы (сумма значений полей DA+SA+ FC+DU, по модулю 255);

-- ED - признак конца.

Телеграмма может содержать до 256 байт, из них 244 байта данных, плюс 11 служебных байт (заголовок телеграммы). Все телеграммы имеют заголовки одинаковой длины, за исключением телеграммы с названием Data_Exchange. Заметим, что 11 байт служебной информации делают Profibus очень неэффективным при передаче коротких сообщений. Однако при больших объемах данных такой формат телеграммы достаточно эффективен. [1]



2. Анализ использования сетевых технологий

2.1 Общие сведения

Во второй части контрольной работы приведен анализ статьи «Система дистанционного контроля скважин и управления установкой комплексной подготовки газа». Объектом автоматизации является установка комплексной подготовки газа на газоконденсатном месторождении в Полтавской области (Украина). Девять газовых скважин находятся в поле в радиусе до 10 км от места расположения установки комплексной подготовки газа (УКПГ) и центра управления. Возможность использовать централизованное электроснабжение для всех газовых скважин отсутствует. Поэтому по техническому заданию необходимо было предусмотреть возможность автономного питания. Цели создания системы:

- Внедрение высокоэффективной, современной информационно-измерительной системы, которая обеспечивает повышение уровня оперативного контроля, качество и безопасность ведения технологического режима;

- Увеличение точности измерения технологических параметров;

- Повышение оперативности действий персонала с целью оптимизации отбора газа от каждой скважины.

Система предназначена для сбора информации о состоянии технологических параметров устья скважин и представления её в удобном виде на мониторе автоматизированного рабочего места оператора (АРМ). Она предусматривает измерение на каждом устье скважины следующих параметров:

- Температуры газа до и после штуцера,

- Трубного и затрубного давления,

- Межколонного давления,

- Давления после штуцера, а также аварийную сигнализацию при отказе оборудования системы.

Для создания распределённой автоматизированной системы управления установки комплексной подготовки газа использован резервированный контроллер S7-400HF с функциями безопасности и противоаварийной защиты (F-система), а также система управления непрерывными процессами SIMATIC PCS7 фирмы Siemens. Реализация функций безопасности и противоаварийной защиты в контроллерах S7-400FH поддерживается программами безопасного управления центрального процессора, а также специальными сигнальными модулями. [6]

2.2 Структура и состав разработанного программно-аппаратного комплекса

Архитектура разработанного программно-аппаратного комплекса базируется на промышленных стандартах открытых систем и обеспечивает возможность его поэтапного развития и модернизации в течение всего жизненного цикла. Созданная система дистанционного контроля параметров скважины предусматривает возможность расширения и подключения дополнительных объектов и новых скважин. Разработанная структурная схема АСУ УКПГ представлена на рисунке 3



Рисунок 3 - Схема АСУ УКПГ

Энергоснабжение шкафов контроля локальных контроллеров ряда скважин выполнено с использованием солнечных батарей RAD-SOL-SET-24-200IF фирмы Phoenix Contact. С целью уменьшения потребляемой мощности предусматривается применение датчиков давления Emerson 2051T-G с пониженным энергопотреблением и выходным сигналом в диапазоне 1-5 В. Остальные шкафы контроля системы питаются от стационарной сети электроснабжения с напряжением 220 В и частотой 50 Гц. [6]

Корпус шкафа контроля с целью теплоизоляции и предотвращения образования конденсата изнутри покрыт сверхтонкой жидкой теплоизоляцией TSM Ceramic, отличающейся низкой теплопроводностью - не более 0,001 Вт/(м·°С). Номинальная мощность стандартной системы питания фирмы Phoenix Contact RAD-SOL-SET-24-200IF на солнечных батареях составляет 200 Вт. При использовании двух дополнительных солнечных панелей по 50 Вт мощность может быть увеличена до 300 Вт. Для обеспечения бесперебойной работы шкафов контроля использованы аккумуляторы с номинальной ёмкостью 100 А·ч. Такая ёмкость аккумуляторов обеспечивает бесперебойную работу шкафа контроля в течение примерно пяти дней без прямого потребления солнечной энергии. Аккумуляторы упакованы в контейнер со степенью защиты IP67 и закопаны в землю на глубину 1 м (среднегодовая температура внешней среды +5°С).

При выборе контроллера упор был сделан на низкую потребляемую мощность, что особенно важно при питании от солнечных батарей, и на возможности беспроводной коммуникации.

Данные о параметрах технологического процесса, условиях работы, а также сообщения об отказе каких-либо устройств в центр управления могут быть переданы посредством SMS, GSM-модема или через GPRS-соединение (General Packet Radio Service), которое хорошо подходит для задач удалённого управления. Преимуществами выбора GPRS при решении задачи удалённого управления являются хорошее покрытие сети и низкие капитальные затраты по сравнению с другими методами передачи данных. Теоретическая скорость передачи данных 171,2 кбит/c. Однако на практике число доступных тайм-слотов в кадре ограничивается техническими возможностями мобильной станции и мобильных сетей связи. Максимальная скорость передачи данных, которая может быть достигнута на практике, составляет 53,6 кбит/с. [6]

С помощью программного пакета PC WORX устанавливается соединение GPRS_CONNECT с контроллером ILC 150 GSM/GPRS. Для связи через это соединение используются TCP/IP блоки. При этом передача данных производится по протоколу TCP/IP. Модем PSI-GPRS/GSM-MODEM обеспечивает связь по протоколам GSM/GPRS и поддерживает четыре диапазона частот: 850, 900, 1800 или 1900 MГц. Для подключения антенны предусмотрено антенное гнездо SMA 50 Ом. PIN-код сохраняется в модеме. Имеется встроенный стек протоколов TCP/IP, а также функция самостоятельного восстановления соединения. Модем рассчитан на использование обычной SIM-карты. Периодичность сбора данных (опрос датчиков с ведением архивов) не менее 1 раза в минуту, а периодичность передачи данных - не реже 1 раза в 5 минут с возможностью изменения периодичности дискретно (10 с, 1, 5, 15 мин) при возникновении аварийных ситуаций (выход за пределы аварийных уставок, изменение положения задвижек и т.д.). При разрыве связи контроллер накапливает данные в энергонезависимой памяти. При возобновлении связи непрочитанные данные начинают передаваться на пульт управления оператора. Считывание архивных данных, хранящихся в энергонезависимой памяти контроллеров ILC 150 GSM/GPRS (в случае возобновления связи после её утраты), проводится с помощью программного пакета WinCC ODK v7.0 (Open Development Kit), который представляет собой набор функций на языке С и С++. В архивных данных есть метка времени, по которой данные записываются в существующие архивы WinCC с соответствующей датой и временем. Объём данных, хранящихся в энергонезависимой памяти контроллеров сбора информации, соответствует периоду работы скважины не менее трёх суток. Стоимость передачи данных по каналу GPRS зависит прежде всего от объёма данных, а также от частоты запросов. С целью уменьшения стоимости передачи данных запросы генерируются с помощью специально разработанного драйвера (WELL's), написанного на языке PureBasic. Технологические параметры устья скважин измеряются первичными преобразователями и поступают в контроллер, расположенный в непосредственной близости от датчиков. Контроллер обрабатывает полученную информацию и через встроенный модем передаёт её в операторную УКПГ через GPRS- соединение. Датчики подключены кабелями к соответствующему шкафу контроля, в котором находится локальный программируемый контроллер ILC 150 GSM/ GPRS. Он обрабатывает полученную от датчиков технологическую информацию и с периодичностью 1 раз в 5 минут передает её с помощью встроенного модема GSM/GPRS через сеть мобильной связи на АРМ оператора скважин в помещении операторной УКПГ.

Питание датчиков осуществляется от модулей питания 701PBKKF фирмы Emerson, срок службы которых 10 лет (при периоде опроса 1 мин). Для организации беспроводной передачи данных от скважин в шкафу контроля ШК59 установлен беспроводной шлюз, который обеспечивает связь самоорганизующихся сетей WirelessHART с любой операционной системой. При этом обеспечивается:

- Простота интеграции в существующие системы управления и обработки данных с использованием последовательных и Ethernet-коммуникаций;

- Интеграция шлюза в существующие хост-системы с использованием стандартных промышленных протоколов, включая OPC, Modbus TCP/IP и Modbus RTU.

- Надёжность передачи информации выше 99% с подтверждённым уровнем промышленной безопасности. Для организации беспроводной связи используются:

- Стандарт IEEE 802.15.4;

- Диапазон частот IMS 2,4 ГГц, разделённый на 15 радиоканалов;

- Синхронизированные по времени переключения каналов во избежание помех от радиомодулей, Wi-Fi и источников EMC, а также для повышения надёжности.

Беспроводной шлюз обеспечивает надёжную защиту данных, облегчает интегрирование с системой верхнего уровня без использования дополнительного программного обеспечения, а также непрерывно оптимизирует производительность сети для получения максимальной достоверности данных и увеличения времени работы беспроводных устройств от модулей питания.

Конфигурирование беспроводной сети осуществляется с помощью web-страницы шлюза. Технологические параметры, полученные по беспроводной сети, хранятся в шлюзе в ModBus-регистрах, адреса которых установлены при конфигурации беспроводного шлюза, который по локальному интерфейсу Ethernet соединён с контроллером. По этой сети с помощью программного пакета PC WORX, используя библиотечные блоки, организуется обмен данными между шлюзом и контроллером. Весь аппаратно-программный комплекс интегрирован в систему управления SIMATIC PCS7. Операторская станция выполнена на базе персонального промышленного компьютера с соответствующим программным обеспечением (WinCC фирмы Siemens) для обработки, архивации и визуализации полученной информации. В операторной УКПГ размещается операторская станция (OS), на которую поступает информация от контроллеров через внешний модем (PSI-GPRS/ GSM-MODEM), соединённый с OS по интерфейсу Ethernet. Модем по запросу операторской станции принимает информацию от локальных контроллеров скважин по GPRS-каналу (протокол TCP/IP) и выводит эту информацию на экран монитора. Прикладное ПО операторской станции обеспечивает:

- Сбор текущих данных;

- Считывание архивных данных;

- Долговременную архивацию данных на ПК (свыше 1 года);

- Отображение текущих и архивных данных в виде графиков и таблиц на основании свободно формируемых списков;

- Формирование отчётов;

- Экспорт данных в формате Microsoft Excel;

- Генерацию сообщений;

- Администрирование уровней доступа;

- Связь с другими системами.

Проект визуализации разработан с использованием программы WinCC v.7.0 из пакета SIMATIC PCS7 фирмы Siemens. Этот же пакет используется и для визуализации и управления всей установки УКПГ. Для связи с аппаратурой фирмы Siemens используется драйвер SIMATIC S7 Protocol Suite\Named Connections\S7 Connection fault-tolerant, а для связи с аппаратурой Phoenix Contact - драйвер Modbus TCP/IP.

Проект системы дистанционного контроля работы скважин и его внедрение выполнены согласно «Правилам безопасности в нефтегазовой промышленности Украины», которые требуют минимизировать пребывание обслуживающего персонала возле устья скважины. Дистанционный мониторинг давлений в трубном, затрубном и межтрубном пространствах и температуры в боковых отводах обеспечивает высокую оперативность контроля за состоянием этих параметров непосредственно на пункте управления УКПГ. Это позволяет как обеспечить оптимальные режимы работы скважины, так и уменьшить риски возникновения аварийных ситуаций на них. [6]

При использовании системы управления технологическими процессами SIMATIC PCS7 достаточно легко удаётся внедрить в эту систему средства автоматизации других фирм. При этом разработанная система отличается хорошими технико-экономическими показателями.



3. Создание проекта инфокоммуникационной сети на основе СКС

3.1 Постановка задачи

Дано:

1. Строительные чертежи, генеральный план расположения объектов, планы помещений, которые необходимо охватить инфокоммуникационной сетью.

2. Стандарты проектирования инфокоммуникационной сети:

- ISO/IEC IS 11801 - Information Technology. Generic cabling for customer premises(международный стандарт);

- EIA/TIA-568B - Commercial Building Telecommunications Wiring Standard(американский стандарт);

- CENELEC EN 50173 - Information Technology. Generic cabling systems(европейский стандарт);

3. Набор каталогов, документации и прайс-листов фирм-производителей сетевого, компьютерного оборудования и программного обеспечения.

4. Количественные показатели по числу рабочих и диспетчерских станций, серверов.

Ограничения:

1. Ограничения по финансовым ресурсам.

- Бюджет проекта не должен превышать 3 250 000 рублей

2. Временные ограничения:

- По срокам поставок оборудования;

- По срокам монтажа.

Требуется:

Разработать проект инфокоммуникационной сети на основе стандартов СКС.



3.2 Структура инфокоммуникационной сети

На первом этапе создания проекта инфокоммуникационной сети была выбрана ее структура или физическая топология. После анализа генерального плана предприятия были выделены следующие корпуса, между которыми будет происходить обмен информацией: бункер породы, склад рядового угля, аккумулирующие бункеры, здание перегрузки, главный корпус, здание перегрузки породы и административно-бытовой корпус. Исходя из расположения корпусов для сети была выбрана смешанная топология: «звезда» и «кольцо». Структура инфокоммуникационной сети представлена на рисунке 4.

3.3 Конфигурация рабочих и диспетчерских станций, серверов, сетевых устройств

Для выбора компьютерного оборудования необходимы определить решаемые задачи. Одним из самых важных элементов инфокоммуникационной сети является сервер, без него сеть не может функционировать, поэтому выбору сервера необходимо уделить особое внимание. Так как одним из основных критериев, предъявляемых серверу это надежность, то было решено при выборе сервера использовать брендовый подход. Для того чтобы достичь надёжности был выбран готовый сервер Hewlett Packard ProLiant DL380 Gen9. Такие серверы собраны и проверены компанией Hewlett Packard, срок гарантии у данных серверов составляет 3 года, что значительно выше срока гарантии на комплектующие в случае не брендового подхода. К особенностям сервера можно отнести наличие 4 дисков SAS с возможностью горячей замены, также есть возможность организовать RAID массив для увеличения производительности и надежности. Так же для обеспечения хорошей производительности в сервере установлен шестиядерный процессор Intel Xeon E5-2620 v3.

Для защиты от перепадов напряжения был выбран источник бесперебойного питания HP R12000 DirectFlow POD, гарантия 3 года. Также для конфигурации сервера будет установлена терминал управления сервером HP TFT7600 G2 KVM для монтажа в стойку. Полная конфигурация сервера приведена в таблице 3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4 - Схема инфокоммуникационной сети

Таблица 3 - Конфигурация сервера

Артикул	Наименование	Единица измерения	Количество
HP K8P42A	Сервер HP ProLiant DL380 Gen9, категория Golden Offer, 1 ЦПУ E5-2620 v3, 16 Гбайт RDIMM, накопитель SAS 900 Гбайт, избыточный БП 500 Вт	шт.	1
HP AZ884A	Терминал управления сервером HP TFT7600 G2 KVM, монитор 17" TFT, клавиатура, тачпад.	шт.	1
HP AF478A	Источник бесперебойного питания HP R12000 DirectFlow POD	шт.	1
177339	ПО Microsoft Office 365 Personal 32-bit/x64 Russian 1YR (BOX)	шт.	1

Следующим этапом идет выбор оборудования для рабочих станций. Т.к. к рабочим станциям не предъявляются столь жёсткие требования надежности, то для уменьшения затрат использовали не брендовый подход. Полная конфигурация рабочей станции приведена в таблице 4

Таблица 4 - Конфигурация рабочей станции.

Артикул	Наименование	Единица измерения	Количество
190781	Процессор Intel Core i3-4160 3.6 GHz/ SVGA HD Graphics4400/0.5+3Mb/54W/5 GT/s LGA1150	шт.	1
192469	Материнская плата GigaByte GA-H81M-S2V rev1.0 (RTL) LGA1150 <H81> PCI-E Dsub+DVI GbLAN SATA Mini-DTX 2DDR-III	шт.	1
149044	Оперативная память Crucial DDR-III DIMM 2Gb 1600Mhz PC3-12800	шт.	2
126143	Кулер TITAN Cooler (4пин, 1155, 12.25-36.1дБ, 1000-3000 об/мин, Cu+Al)	шт.	1
120526	Жесткий диск Seagate Barracuda HDD 500 Gb SATA 6Gb/s 7200.12 3.5" 7200rpm 16Mb	шт.	1
1013562	Корпус DEXP APS-DE1 Midi-Tower Standard-ATX 400W USB 2.0 x2	шт.	1
160938	Монитор BenQ RL2455HM 24" Black (LCD, Wide, 1920x1080, D-Sub, DVI, HDMI)	шт.	1
119733	Клавиатура+мышь Gigabyte GK-KM6150 Multimedia черный кнопок мыши - 3, светодиодная, 800 dpi, USB	шт.	1
187463	ИБП Powercom Raptor RPT-600A	шт.	1
177339	ПО Microsoft Office 365 Personal 32-bit/x64 Russian 1YR	шт.	1
170665	OC Microsoft Windows 8.1 32, 64 бита	шт.	1

Для конфигурации диспетчерских станций тоже использовался не брендовый подход для снижения затрат. Полная конфигурация диспетчерской станции приведена в таблице 5

Таблица 5 - Конфигурация диспетчерской станции

Артикул	Наименование	Единица измерения	Количество
1007986	Системный блок DEXP Jupiter P102 Intel Core i5 4690, 4x3500 МГц, 8 Гб, 1 Тб, NVIDIA GeForce GTX 750 Ti, DVD±RW	шт.	1
187463	ИБП Powercom Raptor RPT-600A	шт.	1
175805	Монитор Samsung U28D590 черный 28", 3840х2160, TN+film, 1 мс, 1000:1, 300 кд, м2, 60 Гц, 170°,160°, DisplayPort, HDMI x2	шт.	1
119733	Клавиатура+мышь Gigabyte GK-KM6150 Multimedia черный кнопок мыши - 3, светодиодная, 800 dpi, USB	шт.	1
177339	ПО Microsoft Office 365 Personal 32-bit/x64 Russian 1YR	шт.	1
170665	OC Microsoft Windows 8.1 32, 64 бита	шт.	1

Конфигурация сервера была составлена с помощью каталога сайта HP и прайс-листа Компьютерного магазина НИКС. Конфигурация диспетчерских станций и рабочих станций была составлена на основе прайс-листов супермаркетов цифровой техники DNS.

3.4 Расположение информационных розеток в помещениях

На рисунке 6 представлена схема расположения рабочих и диспетчерских станций, серверов, а также сетевого оборудования, сетевых шкафов и информационных розеток в помещениях, охваченных инфокоммуникационной сетью. Всего расположено 21 рабочих и 1 диспетчерская станции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6 - Схема расположения информационных розеток и компьютерного оборудования в корпусе АБК

Размещено на http://www.allbest.ru/

3.5 Конфигурация сетевых шкафов

TLK-LAMP01	Блок освещения	1U
HP AZ884A	Терминал управления сервером	1U
HP K8P42A	Сервер	2U
PP2-19-24-8 P8C- C5e-110D	МПП AESP, 5e, 24 порта	1U
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер	1U
PP2-19-24-8 P8C- C5e-110D	МПП AESP, 5e, 24 порта	1U
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер	1U
HP 4208-68G-4SFP	Коммутатор	5U
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер	1U
КСу-8SC/LC	ОПП 8 портов	1U
	Резерв	5U
NM-PDU8	Блок силовых розеток	1U
HP R12000 (HP F478A)	ИБП	1U

Рисунок 7 - Конфигурация сетевого шкафа АБК

В проекте рассматриваются конфигурации четыре типа сетевых шкафов: шкаф АБК, шкаф аккумулирующих бункеров и здания перегрузки породы, шкаф бункера пароды и шкафы PLC. На рисунке 7 представлена конфигурация сетевого шкафа АБК

Конфигурация сетевых шкафов аккумулирующие бункера и здания перегрузки породы представлена на рисунке 8

TLK-LAMP01	Блок освещения	1U
HP K8P42A	Сервер	2U
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер	1U
HP 1410-24-R (JD986B)	Коммутатор	1U
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер	1U
КСу-8SC/LC	ОПП 8 портов	1U
	Резерв	11U
NM-PDU-8	Блок силовых розеток	1U
HP R1500VA G3 (AF471A)	ИБП	1U

Рисунок 8 - Конфигурация сетевого шкафа аккумулирующие бункера и здания перегрузки породы

Конфигурация шкафа бункера пароды представлена на рисунке 9

TLK-LAMP01	Блок освещения	1U
HP 1410-24-R (JD986B)	Коммутатор	1U
PP2-19-24-8 P8C- C5e-110D	МПП AESP, 5e, 24 порта	1U
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер	1U
КСу-8SC/LC	ОПП 8 портов	1U
	Резерв	11U
NM-PDU-8	Блок силовых розеток	1U
HP R1500VA G3 (AF471A)	ИБП	1U

Рисунок 9 - Конфигурация сетевого шкафа бункера пароды

Конфигурация шкафа прочих корпусов представлена на рисунке 10

TLK-LAMP01	Блок освещения	1U
HP 1410-24-R (JD986B)	Коммутатор	1U
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер	1U
КСу-8SC/LC	ОПП 8 портов	1U
	Резерв	12U
NM-PDU-8	Блок силовых розеток	1U
HP R1500VA G3 (AF471A)	ИБП	1U

Рисунок 10 - Конфигурация сетевого шкафа прочих корпусов

3.6 Кабельный журнал

В таблице 6 представлен кабельный журнал для медного кабеля. В нем указывается информация обо всех используемых кабелях.



Таблица 6 - Кабельный журнал медного кабеля

Маркировка кабеля	Начало кабеля	Конец кабеля	Тип кабеля	Длина, м
	Номер корпуса	Номер розетки	Номер порта	Тип порта	Номер шкафа	Номер патч-панели	Номер порта	Тип порта
UTP-1	АБК (К-7)	ТО-1	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	1	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	35
UTP-2	К-7	ТО-1	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	2	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	35
UTP-3	К-7	ТО-2	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	3	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	30
UTP-4	К-7	ТО-2	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	4	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	30
UTP-5	К-7	ТО-3	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	5	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	30
UTP-6	К-7	ТО-3	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	6	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	30
UTP-7	К-7	ТО-4	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	7	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-8	К-7	ТО-4	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	8	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-9	К-7	ТО-5	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	9	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	30
UTP-10	К-7	ТО-5	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	10	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	30
UTP-11	К-7	ТО-6	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	11	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	38
UTP-12	К-7	ТО-6	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	12	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	38
UTP-13	К-7	ТО-7	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	13	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	31
UTP-14	К-7	ТО-7	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	14	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	31
UTP-15	К-7	ТО-8	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	15	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	39
UTP-16	К-7	ТО-8	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	16	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	39
UTP-17	К-7	ТО-9	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	17	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	33
UTP-18	К-7	ТО-9	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	18	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	33
UTP-19	К-7	ТО-10	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	19	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-20	К-7	ТО-10	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	20	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-21	К-7	ТО-11	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	21	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	41
UTP-22	К-7	ТО-11	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	22	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	41
UTP-23	К-7	ТО-12	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	23	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	31
UTP-24	К-7	ТО-12	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	24	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	31
UTP-25	К-7	ТО-13	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	25	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	17
UTP-26	К-7	ТО-13	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	26	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	17
UTP-27	К-7	ТО-14	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	27	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	31
UTP-28	К-7	ТО-14	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	28	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	31
UTP-29	К-7	ТО-15	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	29	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-30	К-7	ТО-15	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	30	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-31	К-7	ТО-16	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	31	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	47
UTP-32	К-7	ТО-16	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	32	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	47
UTP-33	К-7	ТО-17	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	33	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	33
UTP-34	К-7	ТО-17	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	34	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	33
UTP-35	К-7	ТО-18	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	35	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	39
UTP-36	К-7	ТО-18	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	36	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	39
UTP-37	К-7	ТО-19	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	37	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	22
UTP-38	К-7	ТО-19	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	38	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	22
UTP-39	К-7	ТО-20	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	39	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	17
UTP-40	К-7	ТО-20	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	40	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	17
UTP-41	К-7	ТО-21	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	41	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	22
UTP-42	К-7	ТО-21	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	42	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	22
UTP-43	К-7	ТО-22	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	43	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	23
UTP-44	К-7	ТО-22	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-1	44	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	23
UTP-45	К-7	ТО-23	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	1	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	49
UTP-46	К-7	ТО-23	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	2	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	49
UTP-47	К-7	ТО-24	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	3	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-48	К-7	ТО-24	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	4	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-49	К-7	ТО-25	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	5	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	21
UTP-50	К-7	ТО-25	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	6	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	5
UTP-51	К-7	ТО-26	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	7	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	12
UTP-52	К-7	ТО-26	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	8	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	12
UTP-53	К-7	ТО-27	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	9	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-54	К-7	ТО-27	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	10	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-55	К-7	ТО-28	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	11	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	15
UTP-56	К-7	ТО-28	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	12	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	15
UTP-57	К-7	ТО-29	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	13	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	18
UTP-58	К-7	ТО-29	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	14	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	18
UTP-59	К-7	ТО-30	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	15	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	15
UTP-60	К-7	ТО-30	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	16	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	15
UTP-61	К-7	ТО-31	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	17	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	18
UTP-62	К-7	ТО-31	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	18	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	18
UTP-63	К-7	ТО-32	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	19	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	30
UTP-64	К-7	ТО-32	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	20	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	38
UTP-65	К-7	ТО-33	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	21	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	38
UTP-66	К-7	ТО-33	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	22	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	31
UTP-67	К-7	ТО-34	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	23	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	31
UTP-68	К-7	ТО-34	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	24	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	39
UTP-69	К-7	ТО-35	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	25	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	39
UTP-70	К-7	ТО-35	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	26	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	33
UTP-71	К-7	ТО-36	1	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	27	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	27
UTP-72	К-7	ТО-36	2	RJ-45/ S110	Ш-7	МПП-2	28	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	26
UTP-73	K-1 Бункер пароды	ТО-37	1	RJ-45/ S110	Ш-1	МПП-3	1	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
UTP-74	К-1	ТО-37	2	RJ-45/ S110	Ш-1	МПП-3	2	RJ-45/ S110	UTP, cat. 5e	25
Итого:	2090

В таблице 7 приведен кабельный журнал оптического кабеля.

Таблица 7 - Кабельный журнал оптического кабеля

Маркировка кабеля	Начало кабеля	Конец кабеля	Тип кабеля	Длина, м
	Номер шкафа	Номер патч-панели	Номер порта	Тип порта	Номер шкафа	Номер патч-панели	Номер порта	Тип порта
SM-1	Бункер породы (Ш-1)	ОПП-1	1	ST/ сварка	Склад рядового угля (Ш-2)	ОПП-2	1	ST/ сварка	SM, 9/125, 4 жилы, брон.	200
			2	ST/ сварка			2	ST/ сварка
			3	ST/ сварка			3	ST/ сварка
			4	ST/ сварка			4	ST/ сварка
SM-2	Склад рядового угля (Ш-2)	ОПП-2	5	ST/ сварка	Аккумулирующие бункеры (Ш-3)	ОПП-3	1	ST/ сварка	SM, 9/125, 4 жилы, брон.	150
			6	ST/ сварка			2	ST/ сварка
			7	ST/ сварка			3	ST/ сварка
			8	ST/ сварка			4	ST/ сварка
SM-3	Аккумулирующие бункеры (Ш-3)	ОПП-3	5	ST/ сварка	Здание перегрузки (Ш-4)	ОПП-4	1	ST/ сварка	SM, 9/125, 4 жилы, брон.	200
			6	ST/ сварка			2	ST/ сварка
			7	ST/ сварка			3	ST/ сварка
			8	ST/ сварка			4	ST/ сварка
SM-4	Здание перегрузки (Ш-4)	ОПП-4	5	ST/ сварка	Главный корпус (Ш-5)	ОПП-5	1	ST/ сварка	SM, 9/125, 4 жилы, брон.	200
			6	ST/ сварка			2	ST/ сварка
			7	ST/ сварка			3	ST/ сварка
			8	ST/ сварка			4	ST/ сварка
SM-5	Главный корпус (Ш-5)	ОПП-5	5	ST/ сварка	Здание перегрузки породы (Ш-6)	ОПП-6	1	ST/ сварка	SM, 9/125, 4 жилы, брон.	150
			6	ST/ сварка			2	ST/ сварка
			7	ST/ сварка			3	ST/ сварка
			8	ST/ сварка			4	ST/ сварка
SM-6	Здание перегрузки породы (Ш-6)	ОПП-6	5	ST/ сварка	АБК (Ш-7)	ОПП-7	1	ST/ сварка	SM, 9/125, 4 жилы, брон.	200
			6	ST/ сварка			2	ST/ сварка
			7	ST/ сварка			3	ST/ сварка
			8	ST/ сварка			4	ST/ сварка
SM-7	АБК (Ш-7)	ОПП-7	5	ST/ сварка	Бункер породы (Ш-1)	ОПП-1	5	ST/ сварка	SM, 9/125, 4 жилы, брон.	200
			6	ST/ сварка			6	ST/ сварка
			7	ST/ сварка			7	ST/ сварка
			8	ST/ сварка			8	ST/ сварка
Итого:	1300

3.7 Схема подключения внешних проводок

На рисунке 10 приведены схемы подключения внешних проводок МПП-1, МПП-2.

Рисунок 10 - Схема подключения внешних проводок МПП-1 и МПП-2

На рисунке 11 приведены схемы подключения внешних проводок МПП-3

Рисунок 11 - Схема подключения внешних проводок МПП-3

На рисунке 12 представлена схема подключения внешних проводок для оптических патч-панелей (ОПП).



Рисунок 12 - Схема подключения внешних проводок ОПП-1 и ОПП-7

3.8 Спецификация программно-аппаратных средств инфокоммуникационной сети

В таблице 8 приводится спецификация программно-аппаратных средств инфокоммуникационной сети.



Таблица 8 - Спецификация программно-аппаратных средств инфокоммуникационной сети

Артикул	Наименование	Единица измерения	Кол-во	Цена за ед., руб.	Сумма, руб.	Прим.
1. Спецификация компьютерной техники
1.1 Спецификация ДС
1007986	Системный блок DEXP Jupiter P102 Intel Core i5 4690, 4x3500 МГц, 8 Гб, 1 Тб, NVIDIA GeForce GTX 750 Ti, DVD±RW	шт.	2	39990	79980
175805	Монитор Samsung U28D590 черный 28"	шт.	2	26590	53180
187463	ИБП Powercom Raptor RPT-600A	шт.	2	2790	5580
119733	Клавиатура+мышь Gigabyte GK-KM6150	шт.	2	790	1580
137033	Жесткий диск Seagate Barracuda ST1000DM003 1 Тб	шт.	2	3990	7980
Итого по 1.1:	148300
1.2 Спецификация РС
1013562	Корпус DEXP APS-DE1 Midi-Tower Standard-ATX 400W	шт.	21	3150	66150
192469	Материнская плата GigaByte GA-H81M-S2V rev1.0 (RTL) LGA1150	шт.	21	2365	49665
147516	Процессор Intel Pentium G2130	шт.	21	3685	77385
149044	Оперативная память Crucial DDR-III DIMM 2Gb 1600Mhz PC3-12800	шт.	42	1009	42378
120526	Жесткий диск Seagate Barracuda HDD 500 Gb	шт.	21	2713	56973
160938	Монитор BenQ RL2455HM 24" Black	шт.	21	10183	213843
187463	ИБП Powercom Raptor RPT-600A	шт.	21	2790	58590
119733	Клавиатура+мышь Gigabyte GK-KM6150	шт.	21	790	16590
Итого по 1.2:	581574
Итого по 1:	729874
2. Спецификация сетевых шкафов
2.1 Шкаф АБК
TR 6027.712	Сетевой шкаф SYSMATRIX TR 6022.712 22U	шт.	1	28201	28201	Встроен модуль из 4-х вентиляторов, блок термоконтроля
AF478A	HP R12000 DirectFlow POD	шт.	1	145 290	145 290
NM-PDU8	Блок силовых розеток NM-PDU8 1U	шт.	1	1338	1338	8 гнезд с выключателем
КСу-8SC/LC	ОПП на 8 портов SC (LC duplex) 1U	шт.	1	1003	1003
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер NMC-OK400-2 1U	шт.	3	789	1578
J9030A	Коммутатор HP 4208-68G-4SFP vl 5U	шт.	1	145701	145701
0142514	TP-LINK MC210CS	шт.	2	2992	5984
5083	МПП AESP 48458MD-C5E 2U	шт.	2	4900	9800	48 портов, категория 5е
HP K8P42A	Сервер HP ProLiant DL380 Gen9, категория Golden Offer, E5-2620 v3 2U	шт.	1	199690	199690
HP AZ884A	Терминал управления сервером HP TFT7600 G2 1U	шт.	1	132986	132986
TLK-LAMP01	Блок освещения TLK 1U	шт.	1	1213	1213
SNR-SHELF-S-600	Полка выдвижная SNR-SHELF-S-600	шт.	1	1223	1223
Итого по 2.1:	676727
2.2 Шкаф здания аккумулирующих бункеров и здания перегрузки породы
TR 6818.712	Сетевой шкаф SYSMATRIX TR 6818.712 18U	шт.	2	23660	47320	Встроен модуль из 4-х вентиляторов
AF471A	ИБП HP R1500VA G3 1U	шт.	2	65350	130700
HP K8P42A	Сервер HP ProLiant DL380 Gen9, категория Golden Offer, E5-2620 v3 2U	шт.	2	199690	399380
145515	Блок силовых розеток NM-PDU8 1U	шт.	2	1208	2416	8 гнезд с выключателем
КСу-8SC/LC	ОПП на 8 портов SC (LC duplex) 1U	шт.	2	1003	2006
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер NMC-OK400-2 1U	шт.	4	789	3192
JD986B	Коммутатор HP 1410-24-R 1U	шт.	2	3552	17408
TLK-LAMP01	Блок освещения TLK 1U	шт.	2	1213	2426
0142514	TP-LINK MC210CS	шт.	4	2992	11968
Итого по 2.2:	616816
2.3 Шкаф бункера породы
TR 6818.712	Сетевой шкаф SYSMATRIX TR 6818.712 18U	шт.	1	23660	23660	Встроен модуль из 4-х вентиляторов, блок термоконтроля
AF471A	ИБП HP R1500VA G3 1U	шт.	1	65350	65350
145515	Блок силовых розеток NM-PDU8 1U	шт.	1	1208	1208	8 гнезд с выключателем
КСу-8SC/LC	ОПП на 8 портов SC (LC duplex) 1U	шт.	1	1003	1003
5083	МПП AESP 48458MD-C5E 1U	шт.	1	4900	4900	48 портов, категория 5е
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер NMC-OK400-2 1U	шт.	1	789	789
0142514	TP-LINK MC210CS	шт.	2	2992	5984
JD986B	Коммутатор HP 1410-24-R 1U	шт.	1	3552	3552
TLK-LAMP01	Блок освещения TLK 1U	шт.	1	1213	1213
Итого по 2.3	107659
2.4 Шкаф PLC
TR 6818.712	Сетевой шкаф SYSMATRIX TR 6818.712 18U	шт.	3	23660	70980	Встроен модуль из 4-х вентиляторов, блок термоконтроля
AF471A	ИБП HP R1500VA G3 1U	шт.	3	65350	196050
145515	Блок силовых розеток NM-PDU8 1U	шт.	3	1208	3624	8 гнезд с выключателем
КСу-8SC/LC	ОПП на 8 портов SC (LC duplex) 1U	шт.	3	1003	3009
NMC-OK400-2	Кабельный органайзер NMC-OK400-2 1U	шт.	3	789	2367
0142514	TP-LINK MC210CS	шт.	6	2992	17952
JD986B	Коммутатор HP 1410-24-R	шт.	3	3552	10656
TLK-LAMP01	Блок освещения TLK 1U	шт.	3	1213	3639
Итого по 2.4:	308277
Итого по 2:	1709479
3. Спецификация кабельной продукции
3.1 Спецификация медной кабельной продукции
17384	Патч-корд PC-LPM-UTP-RJ45-RJ45-C5e-5M-WH UTP, категория 5e, 5 м	шт.	30	180	5400	Резерв 5 шт.
UTP4-S (01-0045)	Кабель витая пара UTP4-S (01-0045) 4 пары Cat5E одножильные неэкранированные	м	2290	25	62250	Резерв 200 м
TWT-SM2-4545-WH	Настенная розетка, 2 порта RJ-45, категории 5е, белая	шт.	40	120	5280	Резерв 4 шт.
Итого по 3.1:	72930
3.2 Спецификация оптической кабельной продукции
28005	Оптический патч-корд Hyperline FC-9-ST-ST-UPC-1M SM 9/125, ST-ST, duplex, LSZH, 1 м	шт.	20	185	3700	Резерв 5 шт.
38054	Оптический кабель Hyperline FO-AD-OUT-9-4-ARM 9/125 одномодовый, внешний, усил., бронир, влагост, 4 жилы	м	1500	147	220500	Резерв 200 м
Итого по 3.2:	224200
Итого по 3:	297130
4. Спецификация программного обеспечения
193704	Серверная лицензия Windows Server Foundation 2012 R2 64-bit Русская версия	шт.	3	7 990	23970
FQC-08297	Microsoft Windows 7 Professional 64-bit Russian	шт.	23	7 767	178641
149853	ПО Microsoft Office 2013 для дома и бизнеса (BOX) T5D-01763	шт.	23	8 955	205965
Итого по 4:	408576
Итого по таблице:	3145059



Заключение

В данный контрольной работе был рассмотрен промышленный сетевой стандарт Profibus. Так же было проанализировано использование сетевых технологий в статье «Система дистанционного контроля скважин и управления установкой комплексной подготовки газа». В третьей части курсового проекта была спроектирована инфокоммуникационная сеть. Была выбрана топология, разработана схема сети, выбрано все необходимое оборудование, составлены кабельные журналы и разработаны схемы подключения внешних проводок.

Согласно спецификации, стоимость проекта составляет 3145059 рублей, что не превышает рамки установленного бюджета 3250000 рублей.



Список использованных источников

1. Открытые системы [Электронный ресурс]: Profibus. - Режим доступа: [http://bookasutp.ru/Chapter2_7.aspx].

2. Википедия [Электронный ресурс]: Profibus. - Режим доступа: [https://ru.wikipedia.org/wiki/Profibus].

3. НИКС - Компьютерный Супермаркет [Электронный ресурс]: НИКС. - Режим доступа: [http://www.nix.ru/].

4. Сеть супермаркетов цифровой техники [Электронный ресурс]: DNS. - Режим доступа: [http://www.dns-shop.ru/].

5. HP Россия [Электронный ресурс]: HP. - Режим доступа: [http://www8.hp.com/ru/ru/home.html].

6. Богдан Кудлак. «Система дистанционного контроля скважин и управления установкой комплексной подготовки газа» // СТА - современные технологии автоматизации. 2014 год. - № 2, страницы 58-65.

Размещено на Allbest.ru