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1、10申请公布号CN103343681A43申请公布日20131009CN103343681ACN103343681A21申请号201310253705X22申请日20130624E21B44/0020060171申请人宝鸡石油机械有限责任公司地址721002陕西省宝鸡市东风路2号72发明人张鹏飞于兴军丛万生梁春平林康74专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人罗笛54发明名称基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统57摘要本发明公开了一种基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，包括与客户端连接的主操作台，主操作台与主操作台PLC站连接；客户端与CCTV控制器、服务器一均。
2、与网络NET2连接；网络NET2与网络NET1连接，网络NET1连接有远程监控站一；服务器一、主操作台PLC站分别与网络NET3连接，服务器一、主操作台PLC站分别与网络NET4连接，网络NET3与网络NET4连接；网络NET3和网络NET4均与PLC站一、智能防碰控制站、冗余PLC控制站对应连接。本发明的装置，实现了控制系统自动化、智能化、网络化，实现快速响应及远程集中操作、维护。51INTCL权利要求书1页说明书7页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图3页10申请公布号CN103343681ACN103343681A1/1页21一种基于IPC。
3、与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，其特征在于包括主操作台（2），主操作台（2）与客户端（3）连接，主操作台（2）与主操作台PLC站（9）连接；所述的客户端（3）与CCTV控制器（4）、服务器一（7）均与上层数据监控通讯网络NET2连接；上层数据监控通讯网络NET2与远程监控通讯网络NET1连接，远程监控通讯网络NET1上连接有远程监控站一（5）；服务器一（7）、主操作台PLC站（9）分别与集成控制环形通讯网络NET3连接，服务器一（7）、主操作台PLC站（9）分别与集成控制冗余环形通讯网络NET4连接，集成控制环形通讯网络NET3与集成控制冗余环形通讯网络NET4对应连接；集成控制环形通。
4、讯网络NET3分别与PLC站一（11）、智能防碰控制站（12）、冗余PLC控制站（14）对应连接；另外，集成控制冗余环形通讯网络NET4分别与PLC站一（11）、智能防碰控制站（12）、冗余PLC控制站（14）对应连接。2根据权利要求1所述的基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，其特征在于所述的CCTV控制器（4）分别与各个工业用摄像头CAMERA1、CAMERA2CAMERA4连接。3根据权利要求1所述的基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，其特征在于所述的集成控制环形通讯网络NET3与集成控制冗余环形通讯网络NET4之间通过交换机STANDBY2、STANDBY1、。
5、STANDBY4、STANDBY3对应连接。4根据权利要求1所述的基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，其特征在于还设置有副操作台（1），副操作台（1）和主操作台（2）结构一致，副操作台（1）与客户端（3）同时连接，副操作台（1）与副操作台PLC站（10）连接。5根据权利要求1所述的基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，其特征在于还设置有服务器二（8），所述的服务器二（8）与服务器一（7）结构一致，连接方式相同。6根据权利要求1所述的基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，其特征在于还设置有远程监控站二（6），远程监控站二（6）与远程监控站一（5）结构一致，连。
6、接方式相同。7根据权利要求1所述的基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，其特征在于还设置有PLC站二（13）及PLC站N（15），PLC站二（13）及PLC站N（15）与PLC站一（11）结构一致，连接方式相同。8根据权利要求7所述的基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，其特征在于所述的PLC站一（11）通过现场数据通讯网络NET5与远程IO站一（19）、设备MCC柜（20）同时连接；PLC站二（13）通过现场数据通讯网络NET6与远程IO站二（18）连接；冗余PLC控制站（14）同时通过现场数据通讯网络NET7和NET8与远程IO站三（17）连接；PLC站N（15）通。
7、过现场数据通讯网络NET9与远程IO站N（16）连接。权利要求书CN103343681A1/7页3基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统技术领域0001本发明属于自动化控制技术领域，涉及一种基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统。背景技术0002随着科学技术日新月异的变化，钻井装备控制系统更加追求自动化、智能化、网络化，把人从繁琐、辛劳的劳动中解放出来，用控制机器完成相关作业，减少人员配置，特别是在一些危险的场合，能够在远程操作控制设备，使得操作者远离危险区，真正做到“以人为本”。0003另外，钻井装备要求不间断作业，停机将造成重大经济损失，这就对控制系统的稳定性、可靠性就。
8、提出了更高的要求，要求系统具备冗余备份等功能，其中个别设备、线路出现故障，整个系统仍能够正常工作。0004最后，钻井装备需要同时采集和输出控制大量的信号，对系统响应的实时性提出了挑战，不仅要求系统具备足够的通讯带宽，还要求系统具备快速响应功能，目前所用的一些通讯控制网络已经不能满足系统要求，急需相应的解决方案。发明内容0005本发明的目的是提供一种基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，解决了现有技术中的自动化程度不高、稳定性和可靠性有限、容错能力差、实时性不能满足系统要求的问题。0006本发明所采用的技术方案是，一种基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，包括主操作台，主。
9、操作台与客户端连接，主操作台与主操作台PLC站连接；0007所述的客户端与CCTV控制器、服务器一均与上层数据监控通讯网络NET2连接；上层数据监控通讯网络NET2与远程监控通讯网络NET1连接，远程监控通讯网络NET1上连接有远程监控站一；0008服务器一、主操作台PLC站分别与集成控制环形通讯网络NET3连接，服务器一、主操作台PLC站分别与集成控制冗余环形通讯网络NET4连接，集成控制环形通讯网络NET3与集成控制冗余环形通讯网络NET4对应连接；0009集成控制环形通讯网络NET3分别与PLC站一、智能防碰控制站、冗余PLC控制站对应连接；另外，集成控制冗余环形通讯网络NET4分别与P。
10、LC站一、智能防碰控制站、冗余PLC控制站对应连接。0010本发明的基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，其特征还在于0011CCTV控制器分别与各个工业用摄像头CAMERA1、CAMERA2CAMERA4连接。0012集成控制环形通讯网络NET3与集成控制冗余环形通讯网络NET4之间通过交换机STANDBY2、STANDBY1、STANDBY4、STANDBY3对应连接。0013还设置有副操作台，副操作台和主操作台结构一致，副操作台与客户端同时连接，说明书CN103343681A2/7页4副操作台与副操作台PLC站连接。0014还设置有服务器二，所述的服务器二与服务器一结构一致，。
11、连接方式相同。0015还设置有远程监控站二，远程监控站二与远程监控站一结构一致，连接方式相同。0016还设置有PLC站二及PLC站N，PLC站二及PLC站N与PLC站一结构一致，连接方式相同。0017PLC站一通过现场数据通讯网络NET5与远程IO站一、设备MCC柜同时连接；PLC站二通过现场数据通讯网络NET6与远程IO站二连接；冗余PLC控制站同时通过现场数据通讯网络NET7和NET8与远程IO站三连接；PLC站N通过现场数据通讯网络NET9与远程IO站N连接。0018本发明的有益效果是采用IPC和PLC控制器构建ETHERNET网络实现控制系统自动化、智能化、网络化，实现远程监测和控制；。
12、设计了基于ETHERNET的双环冗余通讯网络保障通讯服务的稳定、可靠，满足不间断作业要求；应用带宽为100MBIT/S的ETHERNET网满足大中型控制系统的大量数据流的传输；通过选用标准组件实现对信号传输时间有严格要求的实时性场合；实现高性能的快速响应的控制系统，应用于石油钻井设备等大中型控制系统，既能够实现对被控对象的本地控制，也能够实现远程集中操作、维护。具体表现在以下几个方面0019首先，实现了集成自动化控制系统。把现场各个分散的待控设备集中管理，实现对分散设备的监测和控制，实现了现场无人化的操作，精简结构，减少人员配置，提高生产效率；而且系统配备了远程监控模式，能够实现管理级的监控。。
13、0020其次，系统构建了基于ETHERNET的双环冗余通讯网络，确保系统通讯的可靠性和稳定性，系统局部故障，不会造成系统停机，由于采用了双环网络冗余，把设备因通讯或个别设备故障造成停机的几率降到最低，很好的避免了因设备停机所造成的重大经济损失。0021最后，系统网络采用了带宽为100MBIT/S的ETHERNET工业以太网作为主通讯网络，完全能够满足大中型集成控制系统的大量的数据流传输，包括视频信号、音频信号、传感器信号、各种控制信号等。附图说明0022图1是本发明集成控制系统的层次组成框图；0023图2是本发明集成控制系统的结构连接示意图；0024图3是本发明集成控制系统的双环网络拓扑图。0。
14、025图中，1副操作台，2主操作台，3客户端，4CCTV控制器，5远程监控站一，6远程监控站二，7服务器一，8服务器二，9主操作台PLC站，10副操作台PLC站，11PLC站一，12智能防碰控制站，13PLC站二，14冗余PLC控制站，15PLC站N，16远程IO站N，17远程IO站三，18远程IO站二，19远程IO站一，20设备MCC柜，0026另外，NET1是远程监控通讯网络；0027NET2是上层数据监控通讯网络；0028NET3是集成控制环形通讯网络；0029NET4是集成控制冗余环形通讯网络；0030NET5、NET6、NET7、NET8、NET9分别是现场数据通讯网络；说明书CN1。
15、03343681A3/7页50031C1、C2为客户端至操作台的信号通讯线路；0032C3、C4为操作台与操作台PLC站的信号通讯线路；0033SW1、SW2SW13为多端口的光纤以太网交换机；0034SP1、SP2SP10为冗余环网用多端口的光纤以太网交换机；0035STANDBY1、STANDBY2、STANDBY3、STANDBY4为环网耦合用多端口的光纤以太网交换机；0036CAMERA1、CAMERA2CAMERA4分别为工业用摄像头。具体实施方式0037下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。0038参照图1，本发明基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统，（以下简。
16、称集成控制系统），包括三层结构组成一是现场级层（包括现场设备、仪表、CCTV设备等），二是中间控制层（包括PLC站、智能防碰控制站、服务器、交换机等），三是管理层（包括主操作台、副操作台和多个远程监控站）。0039管理层中，主操作台、副操作台负责监视和控制各个现场设备；各个远程监控站通过INTERNET网络能够实现对现场设备的在线监控。0040中间控制层中，PLC站点和远程I/O站（RIO）互连，采集仪表、传感器和开关信号，驱动现场各个控制阀门、变频器、电机和各种开关动作等实现对设备的控制。智能防碰控制站和服务器实现系统的智能防碰和数据记录。交换机实现数据和控制信号的集中管理和通讯。0041现。
17、场级层中，包含完成各种机械动作的执行机构、传感器及其仪表信号和视频信号组成。0042参照图2，本发明的集成控制系统的具体连接结构是，包括副操作台1和主操作台2，副操作台1和主操作台2分别通过信号通讯线路C1、C2与客户端3同时连接，副操作台1通过信号通讯线路C4与副操作台PLC站10连接，主操作台2通过信号通讯线路C3与主操作台PLC站9连接；客户端3与CCTV控制器4、服务器一7、服务器二8均与上层数据监控通讯网络NET2连接；上层数据监控通讯网络NET2通过交换机SW11、SW12与远程监控通讯网络NET1连接，远程监控通讯网络NET1上连接有远程监控站一5和远程监控站二6；0043CCT。
18、V控制器4分别与各个工业用摄像头CAMERA1、CAMERA2CAMERA4连接；0044服务器一7、服务器二8、主操作台PLC站9、副操作台PLC站10分别通过交换机SW10、SW9、SW8、SW7与集成控制环形通讯网络NET3连接，另外，服务器一7、服务器二8、主操作台PLC站9、副操作台PLC站10分别通过交换机SP10、SP9、SP8、SP7与集成控制冗余环形通讯网络NET4连接，集成控制环形通讯网络NET3通过交换机STANDBY2、STANDBY1、STANDBY4、STANDBY3与集成控制冗余环形通讯网络NET4对应连接；0045集成控制环形通讯网络NET3通过交换机SW1、S。
19、W2、SW3、SW4和SW5、SW6分别与PLC站一11、智能防碰控制站12、PLC站二13、冗余PLC控制站14、PLC站N15对应连接；另外，集成控制冗余环形通讯网络NET4通过交换机SP1、SP2、SP3、SP4和SP5、SP6分别与PLC站一11、智能防碰控制站12、PLC站二13、冗余PLC控制站14、PLC站N15对应连接；0046PLC站一11通过现场数据通讯网络NET5的交换机SW13与远程IO站一19、设备说明书CN103343681A4/7页6MCC柜20同时连接；PLC站二13通过现场数据通讯网络NET6与远程IO站二18连接；冗余PLC控制站14同时通过现场数据通讯网络。
20、NET7和NET8与远程IO站三17连接；PLC站N15通过现场数据通讯网络NET9与远程IO站N16连接，以此类推。0047远程IO站N16、远程IO站三17、远程IO站二18、远程IO站一19及设备MCC柜20负责采集现场各个控制单元及MMC柜的IO信号，通过NET5、NET6、NET9现场数据通讯网络，将信号对应送至各个PLC控制站（包括PLC站一11、智能防碰控制站12、PLC站二13、冗余PLC控制站14、PLC站N15），各个PLC控制站通过集成控制环形通讯网络NET3或集成控制冗余环形通讯网络NET4实现信号的共享，并通过环网将信号送至服务器一7和服务器二8，通过上层数据监控通讯。
21、网络NET2将现场信号及CCTV控制器4采集的视频信号送至客户端3，客户端3将收集来的各个信号送至副操作台1和主操作台2的人机界面显示，并提供给控制程序实现逻辑互锁保护；主操作台PLC站9和副操作台PLC站10负责采集副操作台1及主操作台2的各个控制指令，并根据系统的逻辑保护程序做出准确的判断，将输出控制信号通过集成控制环形通讯网络NET3或集成控制冗余环形通讯网络NET4送至各个PLC控制站（包括PLC站一11、智能防碰控制站12、PLC站二13、冗余PLC控制站14、PLC站N15），各个PLC控制站获得准确指令后把控制指令信号送至各个RIO单元（包括远程IO站N16、远程IO站三17、远。
22、程IO站二18、远程IO站一19、设备MCC柜20），驱动相应的执行器完成规定的动作，实现一整套的集成控制系统的监测和控制；远程监控站一5、远程监控站二6为各个远程管理者监控单元，通过远程监控通讯网络NET1实现远程访问服务器一7和服务器二8，实现一整套的集成控制系统的远程监测和控制。0048参照图3，集成控制系统包括五大部分外部远程IO单元、本地仪表房单元、现场CCTV单元、本地集中控制室单元、远程办公室单元。下面对这五个部分分别介绍，从现场层至管理层依次阐述。LER是本地仪表房的英文缩写；RIO是远程IO的英文缩写；MCC是电机控制中心的英文缩写。0049外部远程IO单元包括远程IO站N1。
23、6、远程IO站三17、远程IO站二18及远程IO站一19等多个RIO和变频控制柜设备MCC柜20。0050它们由标准的分布式I/O系统构成，惯常安装于设备本体上，负责采集现场各个设备的数字量和模拟量信号，并负责驱动现场级的各个开关和比例控制阀、阀门、电机启动器、变频器等设备实现相应动作。0051考虑到系统信号的传输速率、载流量和实时性，外部远程IO单元选用的是西门子的PROFINETIO网络，PROFINETIO网络是一种允许所有站随时访问网络的交换技术，通过交换式以太网全双工操作实现了多个节点的并行发送和接收数据，有效的使用了100MBIT/S带宽实现通讯，控制系统的信号传输速率和实时性得到。
24、明显提升。这里说明的PROFINETIO网络对应现场数据通讯网络NET5、NET6、NET9。0052对于有大功率的电机启动、变频控制的场合，一般需要配备专门的MCC柜，实现对电机的变频控制。变频器的相关控制信号和故障代码等通过变频器等设备上的PROFINET接口实现与上位PLC控制站的通讯。本发明中的设备MCC柜20，通过以太网交换机SW13实现与现场分布式IO系统的信号汇总，把汇总的信号再通过交换机SW13送至对应的PLC站一11控制站，实现了现场设备与控制器之间的快速通讯。0053本地仪表房单元包括客户端3、CCTV控制器4、服务器一7、服务器二8、PLC站说明书CN103343681A。
25、5/7页7一11、智能防碰控制站12、PLC站二13、冗余PLC控制站14、PLC站N15、以及多端口的光纤以太网交换机SW1、SW2SW13，冗余环网用多端口的光纤以太网交换机SP1、SP2SP10，环网耦合用多端口的光纤以太网交换机STANDBY1、STANDBY2STANDBY4。下面对每一个单元设备详细阐述。0054客户端3由PLC站或IPC机组成，用于运行副操作台1和主操作台2对应的人机界面程序，副操作台1和主操作台2均为一体化的操作台，并负责把来自多端口光纤以太网交换机SW11的现场信号送至副操作台1和主操作台2对应的显示屏上进行显示。0055CCTV控制器4由IPC机外加视频采集。
26、卡组成，采集来自现场的工业用摄像头CAMERA1、CAMERA2CAMERA4等视频信号，并通过ETHERNET网络交换机SW11把信号送至对应的副操作台1和主操作台2显示屏上显示。0056服务器一7和服务器二8由配备数据库的服务器组成，两者互为备用，数据信息等相互备份，正常工作时，只有一台服务器工作，另一台处于热备用状态，实时备份正工作的服务器的数据，当正工作的服务器出现故障，系统通过控制程序自动切换到处于热备用状态服务器，接管完成各项数据保存和通讯的任务。每个服务器上配备了两个以太网通讯网卡，以实现挂接到集成控制环形通讯网络NET3和集成控制冗余环形通讯网络NET4上。0057PLC站一1。
27、1、智能防碰控制站12、PLC站二13、冗余PLC控制站14、PLC站N15为现场各个设备对应的控制器，下面以西门子PLC站为例加以说明。上述的多个PLC控制站选用S7300或S7400组成，用于运行各个单元设备控制逻辑、互锁保护等程序，实现对各个单元设备的智能管理。由于每个设备采用独立的PLC站监控，能够很容易的实现在环网上的挂接和移除，使得系统集成更灵活、方便。每一个PLC站配置有带以太网通讯口的CPU控制器，并配备具有以太网通讯口的CP卡，以实现挂接到集成控制环形通讯网络NET3和集成控制冗余环形通讯网络NET4上。本发明系统以配备了多个PLC站示例说明集成控制系统，在实际使用中能够扩展。
28、至五十多个站点，构建更大的控制网络。0058智能防碰控制站12选用PLC站或IPC机组成，用于运行挂接到耦合环形网络上的各个站点对应设备的整体智能防碰程序，实现各个设备之间协同工作时的防碰保护，防止设备配合作业时出现碰撞，造成不可预料的机械和人员事故。智能防碰控制站12上配备了两个以太网通讯网卡，以实现挂接到集成控制环形通讯网络NET3和集成控制冗余环形通讯网络NET4上。0059多端口的光纤以太网交换机SW1、SW2SW13选用的是带多个光纤以太网口的交换机，用以实现挂接到交换机上的各个设备之间的通讯。0060冗余环网用多端口的光纤以太网交换机SP1、SP2SP10选用的是带多个光纤以太网口。
29、的交换机，与多端口的光纤以太网交换机SW1、SW2SW10对应选型也一致，互为备用，构建冗余的环网，大大的提高了系统的安全性、可靠性，保证系统不间断作业。0061环网耦合用多端口的光纤以太网交换机STANDBY1、STANDBY2STANDBY4选用的是带多个光纤以太网口的交换机，优选高性能的光纤以太网交换机，以保障两个环网的可靠通讯，STANDBY1和STANDBY2实现了两个环网的通讯，STANDBY3和STANDBY4搭建的网络与STANDBY1和STANDBY2构建的网络形成热冗余，通过编写相应的控制程序实现两个环网的冗余耦合。0062基于以上所述硬件设备，实现了本地仪表房内的网络搭建。
30、和通讯。针对本发明系说明书CN103343681A6/7页8统关键的技术和核心是NET3和NET4的实现，下面对集成控制环形通讯网络NET3和集成控制冗余环形通讯网络NET4进行详细阐述。0063由于集成控制环形通讯网络NET3和集成控制冗余环形通讯网络NET4的配置和实现方式一致，互为备用，下面就以集成控制环形通讯网络NET3为例进行说明。0064西门子工业级交换机SCALANCEX400/300/200以及OSM/ESM都支持冗余环网，另外还支持环与环之间的STBY的热备连接，构建环与环之间的冗余路径。0065各台交换机通过冗余环口依次连接形成冗余环网。需要选择其中一台SCALANCEX作。
31、为冗余管理器RM，进行管理冗余环网，除了RM以外其它交换机需要设置冗余环口，在网络正常的情况下，整个网络处于一种线型结构，RM其中的一个冗余环口是处于断开状态的。冗余管理器要完成的工作是实时监控网络状态，当网络上的交换机故障或接线断开，它会通过一个替代路径恢复另外一种线型结构，整个网络的重构时间小于03秒。如果问题被排除，网络就恢复至原有的线型结构运行。需要注意的是，在一个环网中，只能存在一个交换机作为冗余管理器。环网能够是电气环网也能够是光纤环网，也能够是电气和光纤混合的环网。并且通过ETHERNET的冗余环网还能够实现现场级的各个从站之间的数据交换，实现符合钻井工艺的逻辑保护。0066以上。
32、介绍的就是本地仪表房单元的各个组成部分，本地仪表房单元集中管理了各个单元设备的控制站及服务器等设备，使得系统集成控制、管理和维护更加方便快捷。0067现场CCTV单元包括CCTV控制器4和工业用摄像头CAMERA1、CAMERA2CAMERA4。CCTV控制器4在上一节中已经阐述，工业用摄像头CAMERA1、CAMERA2CAMERA4选用带云台的工业用防爆摄像头，本系统以四路视频信号示例，实际使用中能够扩展到多个视频采集单元。0068本地集中控制室单元包括副操作台1、主操作台2、主操作台PLC站9及副操作台PLC站10。0069副操作台1和主操作台2配置完全一致，能够互换操作使用。一般控制系。
33、统是实现如下分工的，主操作台2完成系统主要设备的监视和控制，副操作台1完成一些辅助设备的监视和控制，因为主设备和辅助设备往往要协同作业，同时操作，需要操作者很好的协调配合。考虑到设备的通用性和互换性，本发明的两个操作台硬件配置完全一致，其中任何一个操作台都能够控制主设备或辅助设备，只是看是否拿到对应设备的控制权，实现对设备的监视和控制。0070主操作台PLC站9、副操作台PLC站10分别与副操作台1、主操作台2一一对应，配置完全一致，负责完成操作台的各个控制指令的采集和输出。以西门子PLC站为例，这里的PLC站点能够配置S7300站。每一个PLC站配置有带以太网通讯口的CPU控制器，并配备具有。
34、以太网通讯口的CP卡，以实现挂接到集成控制环形通讯网络NET3和集成控制冗余环形通讯网络NET4上。0071远程办公室单元包括远程监控站一5、远程监控站二6及多端口的光纤以太网交换机SW12构成。0072远程监控站一5、远程监控站二6可由各个厂家的PC机构成，配置相应的软件和通讯协议，即可通过多端口的光纤以太网交换机SW12完成设备的远程监控。0073基于上面所述的内容，即实现了整套集成控制系统的搭建。说明书CN103343681A7/7页90074总之，基于IPC与PLC的钻机集成双环网络耦合控制系统具有如下特点。远程IO设备通过PROFINET通讯的方式实现与本地仪表房内PLC站点通讯，提。
35、高了系统的可靠性，保证了信号的传输速率。为了提高系统的可靠性和抗干扰能力，避免设备之间的干扰，针对现场每一个被控设备配备了单独的PLC站点，这样单台设备能够自成子单元。由于每个设备采用独立的PLC站监控，能够很容易的实现在环网上的挂接和移除，使得系统集成更灵活、方便。为了实现各个设备之间的防碰撞和协同作业，增加了智能防碰系统，提高了系统协同作业的安全性。各个PLC站点之间通过带宽为100MBIT/S的ETHERNET组成了冗余以太网环网，其中个别设备故障或通讯中断不影响系统正常操作，冗余环网将自动地切换为总线型结构实现通讯，故障排除后，总线系统自动返回正常的冗余环状态。并且通过ETHERNET。
36、的冗余以太网环网还能够实现现场级的各个从站之间的数据交换，实现符合钻井工艺的逻辑保护。为了实现冗余通讯，另外又设计了另外一个ETHERNET的冗余光纤环网，当其中一个环网故障或通讯中断仍不影响系统正常操作，同原来ETHERNET的冗余以太网环网一样，通过程序控制能够自动切换为总线型结构实现通讯，故障排除后，总线系统自动返回原来的状态。由于系统实现了多冗余配套方案，基本上能够保证系统100的运行。0075对于控制部分本地集中控制采用主副操作员控制模式，主副操作员之间能够实现主控制权的切换。同时还采用了应用服务器冗余解决方案，应用服务器A和应用服务器B互为备用，并实时更新数据信息，默认的工作服务器为A。当其中一台服务器故障，另一台服务器B自动接管控制任务，实现系统不间断作业。说明书CN103343681A1/3页10图1说明书附图CN103343681A102/3页11图2说明书附图CN103343681A113/3页12图3说明书附图CN103343681A12。