VxWorks环境下的双网卡智能冗余设计

分析双网卡冗余的功能需求,设计基于VxWorks环境的双网卡智能冗余方案。通过对网卡连接状态、通信可靠性以及稳定性监控分析,决定是否进行网卡的主动切换。针对基于UDP无连接通信的特点,指出在双网卡冗余设计中,应根据目标网络通信节点变化情况,决定是否进行网卡的随动切换,以增强通信的可靠性。测试结果表明了该方案的可靠性与正确性,其切换时间可提高至ms级。     

基于TCP/IP的综合数据传输与控制系统设计与实现

为实现某现场测量中多参数数据的可靠稳定传输与控制,通过研究工业以太网、TCP/IP协议、双网卡冗余和快速故障恢复技术,设计组建了综合数据传输与控制系统,编制了基于网络通信、"心跳"探测机制和多线程技术的传输与控制软件,有效提高了多数据的远程传输与控制的可靠性和稳定性;在环境较为恶劣,且测量参数与控制设备较多的现场测量中,该综合数据传输与控制系统可实现多数据的可靠稳定传输和远程控制。     

基于冗余CAN总线的实时通信系统设计

针对航天现场工业环境对通信系统的可靠性有较高的要求,该文提出了基于冗余CAN总线的实时通信系统设计方法,该方法为系统的CAN网络主节点进行节点冗余设计,同时对CAN网络中的每个节点进行总线冗余设计.当主节点出现故障时系统切换到备份主节点工作,当总线出现故障时系统切换到备份总线上工作.该系统制定了统一的通信协议,系统主控模块FPGA对整个CAN网络中的节点进行实时监控,有效提高了系统数据传输的可靠性.     

高可用性工业以太网技术的研究与实现

针对现场总线控制系统对高可靠性和稳定性的要求会限制工业以太网的应用问题,在原有网络的基础上添加一个并行的冗余链路,以增强通信的可用性,减小通信链路故障对系统运行的影响。结合EPA通信协议栈,设计并行网络冗余解决方案,包括协议栈结构、帧结构和通信过程。给出该方案的性能分析。     

基于并行冗余协议的工业以太网冗余实现方法

基于并行冗余协议(PRP)完成了Ethernet Powerlink冗余的实现方案研究.方案针对EPL网络冗余通信的延迟和通信干扰问题设计了一个可行的冗余方案,建立了两个同时运行的网络,互不干扰地传输,在数据链路层建立冗余实体(LRE)来实施收发管理和网络监视.     

关于动车通信网络高可用性无缝冗余研究仿真

动车启动运行期间,其通信网络应该具备高速度、高吞吐、且可靠的数据传输性能,为了改善现有通信网络存在的数据传输缺陷,提出了关于动车通信网络的高可用无缝冗余传输协议.考虑到数据报文传输的高可用性,采取主从热备机制的冗余设计,同时采用双层通信拓扑ETB和ECN对传输报文进行处理.考虑到所有传输数据间存在的优先级问题,以及实时性要求与重要程度,设计了优先级调度策略,根据数据的优先级区别处理,优先级高的数据采用并行快发送,优先级低的数据采用串行慢发送,由此把带宽与时间让给重要数据.另外,协议在传输报文的尾部加入了冗余参数,利用其包含的网络标志决定其路由拓扑,从而达到冗余设计的目的 ;采用冗余参数包含的序列码判定报文的有效性,并确定抛弃窗口,从而达到网络的高可用.通过实验分析,验证了提出的高可用无缝冗余协议能够快速实现大量异构数据的网络实时传输,并且高可用与冗余设计显著提高了动车通信网络的可靠性.     

视频采集板双网卡WinCE5．0驱动的实现

为便于对电梯进行管理、维护及实时监控,设计了一种基于WinCE5.0的双网卡电梯远程监控系统.在简要分析了双网卡视频采集卡工作原理和详细研究了WinCE5.0网络驱动模型的基础上,开发了基于S3C2440和DM9000的WinCE5.0双网卡驱动程序;同时,深入剖析了WinCE5.0网络驱动模型和驱动模型加载过程,并给出了中断服务处理和数据收发处理的流程图.测试结果表明,该双网卡驱动程序实现了预期功能,能够满足电梯远程监控系统对大批量数据传输的工作要求.     

一种双链路网络的设计与实现

为有效解决数字校园通信网络不稳定的问题,提出了基于逻辑双链路冗余的通信网络设计思想。对通信网络需求及特点进行分析,设计了通信网络的拓朴结构和方案,实现了通信网络的高可靠性。网络的实际运行结果表明了该设计思想的有效性和可行性。     

基于以太网的列车通信网络及交换机开发

随着列车中大容量设备的增加,高带宽的工业以太网用于列车通信网络已成为一种趋势;生成树冗余与VLAN技术应用在基于以太网的列车通信网络中能有效地保证该通信网络的可靠性、稳定性和实时性,为了支持生成树协议(STP)和VLAN相关协议,设计了一款基于KSZ8995MA的交换机,介绍了其硬件设计和软件实现的关键部分;利用OPNET软件建立生成树冗余链路和冗余链路模型并进行时延仿真,仿真结果表明生成树冗余链路的时延小于冗余链路的时延,有效地提高通信网络的稳定性和实时性。     

Ethernet POWERLINK技术及其应用前景

开源实时通信技术Ethernet POWERLINK是一项在标准以太网介质上,用于解决工业控制及数据采集领域数据传输实时性和确定性的最新技术。本文介绍了它的基本原理、相关特性如冗余、直接交叉通信、拓扑结构、安全性设计,并定义其物理层与介质等内容。     

西门子S7-414H冗余DCS系统在稻谷加工中的应用研究

本文以五粮液集团稻谷加工冗余DCS系统为例，介绍了冗余技术在粮食加工控制系统中的应用，并从CPU冗余、通信冗余和软件编程三方面进行了详细的论述。作者提出了一套可行的硬件设计方案，将双路冗余工业以太网改造成冗余环网，进一步提高了系统的可靠性；设计了一套在复杂工艺编程时，便于调试的程序结构。     

工业以太网中流量控制策略的研究

工业以太网技术应用于工业网络是网络控制技术的一大发展趋势。针对工业以太网络通信中存在的数据实时性、确定性等问题，提出了一种用于工业以太网的网络流量控制策略，同时利用数学模型和仿真测试验证了该算法，并将其成功应用在设计的网络流量控制器中。研究结果表明使用该流量控制策略后，工业以太网的网络数据拥塞现象得到了明显改善，可以满足工业现场应用以太网技术进行实时数据通信的要求。     

分布式工控系统中的网络通讯研究

通过比较目前分布式工业控制网络中多样化的数据通讯模式,对数据通讯的实时性、安全性和可靠性做较完整阐述与分析,对通讯技术的发展历史也做了回顾与概括,并着重对现代工业实时以太网技术以及无线网络技术在当前工业分布式网络应用解决方案中的可行性和安全性的研究.同时也对未来工业分布式系统中数据通讯发展的技术趋势加以预测.     

工业生产蒸汽链条锅炉DCS控制系统

针对工业生产饱和蒸汽链条锅炉生产工艺和控制系统的实际要求。介绍了基于考虑PLC的DCS控制系统和网络选择。通过对控制网络和通讯方式的研究和比较．以及将来在工业生产中的推广前景,着重阐述了德国Siemens公司的Profibus现场总线技术和Industnial Ethernet工业以太网技术在现场的实际应用情况．证明了两种工业网络技成熟性、可靠性和先进性,特别适合于在具有大通讯量和较高的通讯速率要求的工业的使用,而且可以结合现场控制设备的实际分布采用集中或分布式灵活的布置方式．程度满足工艺生产和用户需求。事实证明,以PLC组成DCS技术为核心．结合工业网络和组态软件,采用Profibus现场总线技术和工业以太网通讯技术。能完全满足现业生产和管理的需要。     

基于Unity Quantum过程控制平台的高炉自动化设计

结合高炉生产工艺过程的控制要求,提出了PLC的工业环网模型,建立了以Unity Quantum为过程控制平台,热备冗余CPU、冗余通信总线和冗余数据服务器等组建的工业以太网,实现了高炉生产系统数据通讯的高可靠性、无阻塞和高速度传输,并对生产现场总线控制网各工作站实现集成控制;构建了基于Vijeo Citect的远程动态监控系统,搭建了远程信息平台,实现了现场设备的远程调控。系统已投运,实践证明该自动化网络提高了生产率,节能增效,促进了企业生产管理信息化建设。     

冗余技术提高PLC控制系统可靠性的研究

针对工业现场对PLC控制系统可靠性提出更高的要求,提出利用冗余技术提高其可靠性。分析了硬件冗余和软件冗余在PLC控制系统中的应用,详细阐述了PLC控制器、输入输出口、通讯网络和电源各自的冗余方法,并着重以西门子300/400系列PLC为例进行了软硬件冗余的架构和原理分析。最后对冗余控制系统的可靠性进行分析,结果表明,使用冗余技术可使PLC控制系统的可靠性得到明显提高。     

无人车载以太网技术研究

随着人工智能的高速发展,其相关技术已经运用到生产生活的很多领域,在无人平台上,人工智能已经不可或缺。无人车网络系统由于智能感知的并入,使得传统的总线通信技术难以满足发展要求。车载以太网的出现能为大量数据高集成的通信系统提供一种有效解决方案。无人车载网络系统采用时间触发以太网的架构来进行设计。首先考虑整个时间触发网络系统的通信节点,针对通信链路设计相应的通信板卡。在板卡方面,主要设计了TTE交换机、端节点子系统控制器,为了增加整个系统的可靠性,采用了三余度通信结构。根据控制器和交换机相应的功能进行软件开发,并通过系统测试验证,满足各个系统通信任务需求,验证了此无人车网络系统可行性和准确性。     

基于嵌入式网络协议栈的多轴运动控制卡通信系统设计

针对现代工业生产中运动控制卡高速化、高精化的技术要求,设计了一种基于小型嵌入式网络协议栈LwIP的多轴运动控制卡网络通信系统。系统以STM32H7微控制器为主控芯片,以低功耗芯片LAN8720A作为外部以太网PHY层芯片,采用TCP/IP网络协议栈中的UDP协议作为上下位机间通信协议。通信系统的下位机程序采用基于LwIP协议栈的RAW API方式编写,上位机程序基于SOCKET套接字接口编写。测试结果表明:系统能达到既定要求的通信响应速度,可实现单台工控上位机与多块运动控制卡之间“一对多”的主从式高速通信,具有较高的工业实用价值。