1.网络整体架构概述

根据珲春紫金矿业有限公司的生产特点、业务性质、管理要求、机构编制和企业发展的需要，分别建设全厂数据采集网、管理网、控制网，以及视频监控网4个局域网络。数据采集网通过网关机采集过程控制系统数据，然后经过光纤收发器连接制造执行系统的数据采集汇聚层交换机并连接历史数据库。管理网是涵盖企业领导、管理部门，实现生产管理、实时监控和办公的网络。控制网采用冗余环网实现集散控制。视频监控网用于生产过程的视频监控。为了确保网络和信息的安全，数据采集网、管理网、控制网以及视频监控网在物理上分别独立建设，经过安全隔离连接通信，其网络拓扑结构如图7.5所示。

设计说明如下：

（1）主流程集散控制系统数据采集网络：在侧吹炉、转炉、阳极炉、制酸厂、废水处理厂、铜电解厂、动力厂、制氧站、渣选厂9个子站，安装网关机采集数据，通过光纤收发器连接计算机主机房制造执行系统的数据采集汇聚层交换机，将数据存入历史数据库。

（2）其他控制系统数据采集网络：在66 kV变电所、厂前区换热站和LNG站3个子站，安装网关机采集数据，通过光纤收发器连接计算机主机房制造执行系统的数据采集汇聚层交换机，将数据存入历史数据库。

图7.5　网络拓扑结构

（3）计量称重系统数据采集网络：在120 t汽车衡、30 t汽车衡、电解5 t平台秤3个位置安装网关机采集数据，通过光纤收发器连接计算机主机房生产管理汇聚层交换机，将数据存入关系数据库。

（4）办公业务网络：在侧吹炉、转炉、阳极炉、制酸厂、废水处理厂、铜电解厂、动力厂、制氧站、渣选厂9个子站控制室安装接入交换机，通过光纤与生产管理汇聚层交换机连接，综合办公楼的调度中心、化验室等通过网线与生产管理汇聚层交换机连接，实现各子站办公业务和制造执行系统客户端应用。

（5）网络安全隔离：制造执行系统的数据采集汇聚层交换机通过防火墙与核心交换机连接，实现数据采集网络与办公管理网络的安全隔离。服务器组通过防火墙与核心交换机连接，实现关系数据库服务器、历史数据库服务器、Web应用服务器与客户端应用的安全隔离。

（6）服务器连接：历史数据库服务器主要完成过程控制系统实时数据存储，数据采集流量较大，因此，直接与制造执行系统的数据采集汇聚层交换机连接，而不经过核心交换机，以减小核心交换机的流量压力；同时，制造执行系统的数据采集汇聚层交换机通过防火墙与核心交换机连接，保障数据采集网络的安全性；关系数据库服务器通过防火墙隔离，再与生产管理汇聚层交换机连接，既保障了服务器的安全，又使数据不通过核心交换机，减小了核心交换机的流量压力，因此，只有当管理系统应用客户端需要调用生产监控历史数据时，该种服务器的连接结构才需要经过核心交换机交换数据。这大大提升了网络系统数据传输的效率。

2.核心层网络(www.daowen.com)

网络整体采用集中管理模式，为保证用户网络业务的安全可靠运行并考虑信息点数量，选用西门子SCALANCE XR552-12M作为核心交换机，配置24个千兆电口和10个千兆/百兆自适应光口，详细配置见设备选型。核心层网络节点分布见表7.2。

表7.2　核心层网络节点分布

3.汇聚层网络

汇聚层由骨干一级核心节点与其区域内主干二级汇聚节点之间的局域网、各区域内主干汇聚节点的内部局域网组成。汇聚层是整个网络系统的二级主干网络，用于各工序内的各三级接入节点网络的互连，通过各区域内二级汇聚节点的汇聚形成区域的网络整体。考虑汇聚层交换机应当具有良好的扩充性，本系统中计算机主机房设备制造执行系统的数据采集汇聚层交换机和视频系统汇聚层交换机，选用两台西门子SCALANCE XR552-12M，都配置24个千兆电口和10个千兆/百兆自适应光口，详细配置见设备选型。汇聚层网络节点分布见表7.3。

表7.3　汇聚层网络节点分布

4.接入层网络

生产管理接入层网络由区域内主干二级汇聚节点与下属三级接入节点之间的局域网以及三级接入节点组成，通过西门子SCALANCE XR324-12M交换机接入。三级接入节点共计12个，分布情况见表7.4。

表7.4　生产管理接入层网络节点分布

数据采集接入层网络由区域内主干二级汇聚节点与下属三级接入节点之间的局域网以及三级接入节点组成，通过光纤收发器接入。三级接入节点共计15个，分布情况见表7.5。

表7.5　数据采集接入层网络节点分布