一种连接多类型压裂设备的环形网络结构制造技术

本实用新型专利技术涉及油田压裂技术领域，具体是一种连接多类型压裂设备的环形网络结构，包括多个环形子网，每个环形子网内包括多台内置底层动作PLC的压裂设备和一台内设中层子网控制PLC的控制设备，各压裂设备和控制设备均至少有两个通讯接口，每台设备的通讯接口1通过以太网线联接前一台设备的通讯接口2，每台设备的通讯接口2通过以太网线联接后一台设备的通讯接口1，构成环形子网；所有环形子网内的控制设备为同一台控制设备，该控制设备内集成了所有环形子网的中层子网控制PLC，以及与所有中层子网控制PLC联接的上层环网控制PLC，每个环形子网通过上层环网控制PLC中的以太网模块进行物理地址隔离后相互独立。本实用新型专利技术可减轻上层PLC的工作压力，减少设备故障引起的网络通讯影响。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田压裂
，具体是一种连接多类型压裂设备的环形网络结构。
技术介绍
因压裂施工所需的排量、压力越来越大，设备数量及种类越来越多，大型施工已由之前的8~10台压裂设备增长到40台甚至更多，其中包括压裂车30台，其他辅助设备如混砂车、管汇车、混配车、液氮泵车等共计10台。需要被控制的设备增多，需要采集的数据量变大，设备间的数据交换量频繁，以往单一的环网模式容易出现网络风暴，造成设备间无法相互通讯，网络间出现大量错误数据包，控制延迟甚至黑屏死机的风险，并且因每台设备IP地址是根据油田不同进行划分，而作业队间设备的相互调用，导致IP地址出现冲突不能进行设备的控制与数据的采集。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种连接多类型压裂设备的环形网络结构，减轻上层PLC的工作压力，减少设备故障引起的网络通讯影响。为实现上述技术目的，本技术提供的方案是：一种连接多类型压裂设备的环形网络结构，包括多个环形子网，每个环形子网内包括多台内置底层动作PLC的压裂设备和一台内设中层子网控制PLC的控制设备，各压裂设备和控制设备均至少有两个通讯接口，每台设备的通讯接口1通过以太网线联接前一台设备的通讯接口2，每台设备的通讯接口2通过以太网线联接后一台设备的通讯接口1，构成环形子网；所有环形子网内的控制设备为同一台控制设备，该控制设备内集成了所有环形子网的中层子网控制PLC，以及与所有中层子网控制PLC联接的上层环网控制PLC，每个环形子网通过上层环网控制PLC中的以太网模块进行物理地址隔离后相互独立。而且，所述环形子网中的压裂设备有8~10台。而且，所述控制设备内还设有交换机，控制PLC通过交换机与环形子网中的各压裂设备信号联接。本技术的有益效果在于：1、每个环形子网之间的数据通过以太网模块相互独立，物理隔开，一旦某个环形子网内的设备出现故障，不会影响其他子网内设备的正常工作；2、上层控制PLC不能直接访问子网内的某一台具体设备的底层动作PLC，只能通过子网内的中层控制PLC间接访问，数据通过底层动作PLC汇总后经过中层控制PLC，最后到达上层控制PLC；3、每个环形子网提供了智能冗余，其中某台设备的故障不会造成数据信息的丢失，环形网络的双向数据通路为机组控制提高了可靠性；4、每个环形子网通过1组中层控制PLC进行数据的逻辑运算、顺序控制等操作指令，减少了单一上层控制PLC逻辑运算的数据量，同时减少了错误数据包、控制延迟、死机等事件的发生。附图说明图1是本技术的子网结构图。图2是本技术的网络层级框图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术作进一步说明。本实施例提供一种连接多类型压裂设备的环形网络结构，如图1和图2所示，包括多个环形子网，每个环形子网内包括多台内置底层动作PLC的压裂设备和一台内设中层子网控制PLC的控制设备，各压裂设备和控制设备均至少有两个通讯接口，每台设备的通讯接口1通过以太网线联接前一台设备的通讯接口2，每台设备的通讯接口2通过以太网线联接后一台设备的通讯接口1，构成环形子网；所有环形子网内的控制设备为同一台控制设备，如图1中的仪表车，该控制设备内集成了所有环形子网的中层子网控制PLC，以及与所有中层子网控制PLC联接的上层环网控制PLC，每个环形子网通过上层环网控制PLC中的以太网模块进行物理地址隔离后相互独立。上层控制PLC可以通过通讯接口1、2分别访问底层动作PLC,一旦某个通讯接口故障，线路会自动搜索另外一个接口，保障通讯的正常运行。每台子网设备间信息客户互相传输，既可以通过通讯接口1传输数据，也可以接受数据。同理通讯接口2也可以双向接受或者传输数据。进一步的，所述环形子网中的压裂设备有8~10台。以每8~10台压裂施工所需的设备为一组环形网络，前3个环形子网分开对压裂车进行控制与采集，第4个环形子网对混砂车、管汇车、混配车、液氮泵车等相关设备进行控制与采集。进一步的，所述控制设备内还设有交换机，控制PLC通过交换机与环形子网中的各压裂设备信号联接。每个环网内的设备串联接入交换机，可以通过交换机的管理功能来识别某台环网内的压裂设备是否处于在线或者断网状态，帮助排查网络故障。每个子网中的设备可以相互控制，子网与子网间的设备也可以相互调换，这样的网络控制结构大大增加了现场设备的适用性与网络安全性，同时也减少了上位机死机黑屏等现象的发生，优化了设备控制的性能。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进或变形，这些改进或变形也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接多类型压裂设备的环形网络结构，其特征在于：包括多个环形子网，每个环形子网内包括多台内置底层动作PLC的压裂设备和一台内设中层子网控制PLC的控制设备，各压裂设备和控制设备均至少有两个通讯接口，每台设备的通讯接口1通过以太网线联接前一台设备的通讯接口2，每台设备的通讯接口2通过以太网线联接后一台设备的通讯接口1，构成环形子网；所有环形子网内的控制设备为同一台控制设备，该控制设备内集成了所有环形子网的中层子网控制PLC，以及与所有中层子网控制PLC联接的上层环网控制PLC，每个环形子网通过上层环网控制PLC中的以太网模块进行物理地址隔离后相互独立。

【技术特征摘要】
1.一种连接多类型压裂设备的环形网络结构，其特征在于：包括多个环形子网，每个环形子网内包括多台内置底层动作PLC的压裂设备和一台内设中层子网控制PLC的控制设备，各压裂设备和控制设备均至少有两个通讯接口，每台设备的通讯接口1通过以太网线联接前一台设备的通讯接口2，每台设备的通讯接口2通过以太网线联接后一台设备的通讯接口1，构成环形子网；所有环形子网内的控制设备为同一台控制设备，该控制设备内集成了所有环形子网的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟，陈春霞，丁晓珍，孙胜波，续晋，
申请(专利权)人：四机赛瓦石油钻采设备有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42