一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统的制作方法

一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统
技术领域
1.本发明涉及一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统，属于电力系统通信网络拓扑控制系统领域。


背景技术：

2.目前，直流换流站阀基控制设备vbc和子模块控制器smc的通信网络连接，一般采用点对点直接连接方式进行连接并通信，通信网络拓扑结构如图1所示，其中阀基控制设备为控制对象，子模块控制器为被控制对象，通信网络拓扑结构存在控制对象连接接点多，控制对象功耗大的缺点。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统，解决了背景技术中披露的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统，包括，n乘n个被控制对象：每个控制对象上设置有两组连接节点，n为大于1的整数；控制对象：设置有n组连接节点；控制对象的一组连接节点与2n个被控制对象的2n组连接节点依次连接组成环网。
5.每组连接节点包括连通的输出连接节点和输入连接节点。
6.不同环网之间不存在相交的连接节点。
7.同一控制对象的两组连接节点位于不同的环网。
8.若被控制对象故障或者失电，则该被控制对象的各组连接节点直接导通。
9.连接节点为以太网接口或串口。
10.本发明所达到的有益效果：1、本发明控制对象的一组连接节点与2n个被控制对象的2n组连接节点依次连接组成环网，通过此种组网，可以较大程度上减少控制对象的接口数量，降低了控制对象功耗；2、本发明的各组连接节点具备旁路功能，被控制对象故障或者失电时实现节点直通，不影响控制对象和其它被控制对象的连接；3、本发明实现控制对象与被控制对象的网络冗余连接，在连接节点、网络出现异常时还有备用冗余网络可以连通，提高了整个控制系统的可靠性。
附图说明
11.图1为现有通信网络拓扑结构示意图；图2为基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统示意图；图3为基于2乘2冗余网络拓扑结构的控制系统示意图；图4为基于3乘3冗余网络拓扑结构的控制系统示意图；图5为基于4乘4冗余网络拓扑结构的控制系统示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
13.如图2所示，一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统，包括控制对象和n乘n个被控制对象。
14.其中，n乘n个被控制对象：每个控制对象上设置有两组连接节点。
15.每组连接节点包括连通的输出连接节点和输入连接节点，第一组输入连接节点为1-1，输出连接节点为1-2，第二组输入连接节点为2-1，输出连接节点为2-2，连接节点为以太网接口、串口或者是其它转换接口，接口可以是光口或者电口，控制对象的连接节点具备旁路功能，若被控制对象故障或者失电，则该被控制对象的各组连接节点直接导通，不影响控制对象和其它被控制对象的连接。
16.控制对象：设置有n组连接节点。
17.控制对象的一组连接节点与2n个被控制对象的2n组连接节点依次连接组成环网，不同环网之间不存在相交的连接节点，同一控制对象的两组连接节点位于不同的环网。
18.n为大于1的整数，n的取值可以是2、3、4、
……
、理论上可以到无穷大，下面对n等于2、3和4的控制系统进行说明，具体如下：如图3所示，控制对象的两组连接节点包括输入连接节点1-1、输出连接节点1-2、输入连接节点2-1、输出连接节点2-2；其中，输入连接节点1-1和输出连接节点1-2为一组，输入连接节点2-1和输出连接节点2-2为一组。
19.被控制对象包括1.1、1.2、2.1和2.2，每个被控制对象都有两组连接节点，第一组输入连接节点为1-1，输出连接节点为1-2，第二组输入连接节点为2-1，输出连接节点为2-2。
20.控制对象的输出连接节点1-2、被控制对象1.1的1-1、被控制对象1.1的1-2、被控制对象1.2的1-1、被控制对象1.2的1-2、被控制对象2.2的1-1、被控制对象2.2的1-2、被控制对象2.1的1-1、被控制对象2.1的1-2、控制对象的输入连接节点1-1依次连接组成环网，该环网中共有4个被控对象。
21.控制对象的输出连接节点2-2、被控制对象1.2的2-1、被控制对象1.2的2-2、被控制对象1.1的2-1、被控制对象1.1的2-2、被控制对象2.1的2-1、被控制对象2.1的2-2、被控制对象2.2的2-1、被控制对象2.2的2-2、控制对象的输入连接节点2-1依次连接组成环网，该环网中共有4个被控对象。
22.如图4所示，控制对象的两组连接节点包括输入连接节点1-1、输出连接节点1-2、输入连接节点2-1、输出连接节点2-2、输入连接节点3-1、输出连接节点3-2；其中，输入连接节点1-1和输出连接节点1-2为一组，输入连接节点2-1和输出连接节点2-2为一组，输入连接节点3-1和输出连接节点3-2为一组。
23.被控制对象包括1.1、1.2、1.3、2.1、2.2、2.3、3.1、3.2和3.3，每个被控制对象都有两组连接节点，第一组输入连接节点为1-1，输出连接节点为1-2，第二组输入连接节点为2-1，输出连接节点为2-2。
24.控制对象的输出连接节点1-2、被控制对象1.1的1-1、被控制对象1.1的1-2、被控
制对象1.2的1-1、被控制对象1.2的1-2、被控制对象2.2的1-1、被控制对象2.2的1-2、被控制对象2.3的1-1、被控制对象2.3的1-2、被控制对象3.3的1-1、被控制对象3.3的1-2、被控制对象3.1的1-1、被控制对象3.1的1-2、控制对象的输入连接节点1-1依次连接组成环网，该环网中共有6个被控对象。
25.控制对象的输出连接节点2-2、被控制对象1.2的2-1、被控制对象1.2的2-2、被控制对象1.3的2-1、被控制对象1.3的2-2、被控制对象2.3的2-1、被控制对象2.3的2-2、被控制对象2.1的2-1、被控制对象2.1的2-2、被控制对象3.1的2-1、被控制对象3.1的2-2、被控制对象3.2的2-1、被控制对象3.2的2-2、控制对象的输入连接节点2-1依次连接组成环网，该环网中共有6个被控对象。
26.控制对象的输出连接节点3-2、被控制对象1.3的1-1、被控制对象1.3的1-2、被控制对象1.1的2-1、被控制对象1.1的2-2、被控制对象2.1的1-1、被控制对象2.1的1-2、被控制对象2.2的2-1、被控制对象2.2的2-2、被控制对象3.2的1-1、被控制对象3.2的1-2、被控制对象3.3的2-1、被控制对象3.3的2-2、控制对象的输入连接节点3-1依次连接组成环网，该环网中共有6个被控对象。
27.如图5所示，控制对象的两组连接节点包括输入连接节点1-1、输出连接节点1-2、输入连接节点2-1、输出连接节点2-2、输入连接节点3-1、输出连接节点3-2、输入连接节点4-1、输出连接节点4-2；其中，输入连接节点1-1和输出连接节点1-2为一组，输入连接节点2-1和输出连接节点2-2为一组，输入连接节点3-1和输出连接节点3-2为一组，输入连接节点4-1和输出连接节点4-2为一组。
28.被控制对象包括1.1、1.2、1.3、1.4、2.1、2.2、2.3、2.4、3.1、3.2、3.3、3.4、4.1、4.2、4.3、4.4，每个被控制对象都有两组连接节点，第一组输入连接节点为1-1，输出连接节点为1-2，第二组输入连接节点为2-1，输出连接节点为2-2。
29.控制对象的输出连接节点1-2、被控制对象1.1的1-1、被控制对象1.1的1-2、被控制对象1.2的1-1、被控制对象1.2的1-2、被控制对象2.2的1-1、被控制对象2.2的1-2、被控制对象2.3的1-1、被控制对象2.3的1-2、被控制对象3.3的1-1、被控制对象3.3的1-2、被控制对象3.4的1-1、被控制对象3.4的1-2、被控制对象4.4的1-1、被控制对象4.4的1-2、被控制对象4.1的1-1、被控制对象4.1的1-2、控制对象的输入连接节点1-1依次连接组成一个环网，该环网中共有8个被控对象。
30.控制对象的输出连接节点2-2、被控制对象1.2的2-1、被控制对象1.2的2-2、被控制对象1.3的2-1、被控制对象1.3的2-2、被控制对象2.3的2-1、被控制对象2.3的2-2、被控制对象2.4的2-1、被控制对象2.4的2-2、被控制对象3.4的2-1、被控制对象3.4的2-2、被控制对象3.1的2-1、被控制对象3.1的2-2、被控制对象4.1的2-1、被控制对象4.1的2-2、被控制对象4.2的2-1、被控制对象4.2的2-2、控制对象的输入连接节点2-1依次连接组成一个环网，该环网中共有8个被控对象。
31.控制对象的输出连接节点3-2、被控制对象1.3的1-1、被控制对象1.3的1-2、被控制对象1.4的1-1、被控制对象1.4的1-2、被控制对象2.4的1-1、被控制对象2.4的1-2、被控制对象2.1的1-1、被控制对象2.1的1-2、被控制对象3.1的1-1、被控制对象3.1的1-2、被控制对象3.2的1-1、被控制对象3.2的1-2、被控制对象4.2的1-1、被控制对象4.2的1-2、被控制对象4.3的1-1、被控制对象4.3的1-2、控制对象的输入连接节点3-1依次连接组成一个环
网，该环网中共有8个被控对象。
32.控制对象的输出连接节点4-2、被控制对象1.4的2-1、被控制对象1.4的2-2、被控制对象1.1的2-1、被控制对象1.1的2-2、被控制对象2.1的2-1、被控制对象2.1的2-2、被控制对象2.2的2-1、被控制对象2.2的2-2、被控制对象3.2的2-1、被控制对象3.2的2-2、被控制对象3.3的2-1、被控制对象3.3的2-2、被控制对象4.3的2-1、被控制对象4.3的2-2、被控制对象4.4的2-1、被控制对象4.4、控制对象的输入连接节点4-1依次连接组成一个环网，该环网中共有8个被控对象。
33.上述系统控制对象的一组连接节点与2n个被控制对象的2n组连接节点依次连接组成环网，通过此种组网，可以较大程度上减少控制对象的接口数量，降低了控制对象功耗。上述系统的各组连接节点具备旁路功能，被控制对象故障或者失电时实现节点直通，不影响控制对象和其它被控制对象的连接。上述系统实现控制对象与被控制对象的网络冗余连接，在连接节点、网络出现异常时还有备用冗余网络可以连通，提高了整个控制系统的可靠性。
34.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。