基于PROFIBUS的電廠雙模過(guò)程控制站設(shè)計(jì).pdf

1、本文針對(duì)原有電廠現(xiàn)場(chǎng)采集控制系統(tǒng)傳輸速率低，雙機(jī)切換耗時(shí)、任務(wù)接替丟失數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)性差等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的雙模熱備份容錯(cuò)系統(tǒng)。本文在電廠采集控制系統(tǒng)中，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了雙機(jī)仲裁切換模塊，使得本系統(tǒng)滿(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)的實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求高、響應(yīng)處理時(shí)間短，系統(tǒng)不間斷的運(yùn)行，可用度要求高，無(wú)數(shù)據(jù)丟失的無(wú)縫切換等特點(diǎn)。
　　本文首先介紹了本系統(tǒng)的過(guò)程控制站雙模熱備份的容錯(cuò)體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)應(yīng)用的容錯(cuò)技術(shù)做了詳細(xì)介紹，

2、包括冗余熱備份技術(shù)、心跳線技術(shù)、心跳線的冗余設(shè)計(jì)、故障檢測(cè)技術(shù)、故障恢復(fù)技術(shù)、仲裁切換技術(shù)。還給出了考慮切換的雙模系統(tǒng)的可靠性模型。
　　最后著重介紹了PROFIBUS-DP主站的硬件設(shè)計(jì)，通過(guò)三種PROFIBUS-DP主站設(shè)計(jì)方案的比較，選擇硬件成本較低的軟件PROFIBUS-DP主站設(shè)計(jì)方案。使用網(wǎng)絡(luò)微控制器netX100和PROFIBUS收發(fā)器構(gòu)成PROFIBUS-DP主站的物理層，為保證系統(tǒng)可靠性，本文采用雙冗余總線設(shè)計(jì)，

3、主站配置雙冗余的PROFIBUS接口，主站完成PROFIBUS冗余總線的切換。還為PROFIBUS-DP主站設(shè)計(jì)了 PC/104接口，使其可以和上位嵌入式 PC通信。為解決系統(tǒng)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)容量問(wèn)題，本文自行設(shè)計(jì)了一個(gè)低成本、低硬件復(fù)雜度的PROFIBUS中繼器，它主要實(shí)現(xiàn)總線信號(hào)放大，并具有隔離功能。
　　本系統(tǒng)具有高可靠性、高實(shí)時(shí)性、高性能、低復(fù)雜度、低成本的特點(diǎn)，較原有系統(tǒng)在可靠性、實(shí)時(shí)性、成本控制、任務(wù)處理性能方面都