基于PROFIBUS的電廠雙模過程控制站設計.pdf

1、本文針對原有電廠現(xiàn)場采集控制系統(tǒng)傳輸速率低，雙機切換耗時、任務接替丟失數(shù)據(jù)，實時性差等缺點，設計了基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的雙模熱備份容錯系統(tǒng)。本文在電廠采集控制系統(tǒng)中，創(chuàng)新設計了雙機仲裁切換模塊，使得本系統(tǒng)滿足工業(yè)現(xiàn)場控制級的實時嵌入式系統(tǒng)對實時性要求高、響應處理時間短，系統(tǒng)不間斷的運行，可用度要求高，無數(shù)據(jù)丟失的無縫切換等特點。
　　本文首先介紹了本系統(tǒng)的過程控制站雙模熱備份的容錯體系結(jié)構(gòu)，并對應用的容錯技術做了詳細介紹，

2、包括冗余熱備份技術、心跳線技術、心跳線的冗余設計、故障檢測技術、故障恢復技術、仲裁切換技術。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主站的硬件設計，通過三種PROFIBUS-DP主站設計方案的比較，選擇硬件成本較低的軟件PROFIBUS-DP主站設計方案。使用網(wǎng)絡微控制器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計，

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主站設計了 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)絡容量問題，本文自行設計了一個低成本、低硬件復雜度的PROFIBUS中繼器，它主要實現(xiàn)總線信號放大，并具有隔離功能。
　　本系統(tǒng)具有高可靠性、高實時性、高性能、低復雜度、低成本的特點，較原有系統(tǒng)在可靠性、實時性、成本控制、任務處理性能方面都