基于PROFIBUS总线的分布式控制系统冗余容错的关键技术

在实时嵌入式工控领域中,系统的实时性和高可靠性尤为重要.针对实时嵌入式领域中的工业现场分布式控制系统,设计了双冗余热备份PROFIBUS主站仲裁模块,提出了双冗余主站工作保持数据一致性问题以及双冗余PROFIBUS总线的工作与切换方案,并且设计了虚拟双端口存储器通信协议,提高了系统的可用性和可靠性.     

基于双冗余CAN总线的同步系统设计

针对当前工程机械、有轨电车中的CAN总线网络由于线路断裂导致通信中断的问题，提出一种新型的双冗余CAN总线同步系统。该系统提高了传统的双冗余CAN总线发送的同步性，同时解决了CAN总线因错误重发导致的冗余线路时间差问题。多次试验结果表明，该设计提高了CAN总线冗余线路的实时性和安全性，在单线路短路、断路等情况下无丢失数据的现象，对工程机械、有轨电车的稳定运行具有一定的应用价值。     

单个CAN控制器的双总线冗余网络实现

提出了一种新的双CAN总线冗余网络拓扑,其每个CAN节点只需一个CAN控制器和模拟多路开关,当一条总线上出现短路或断路等故障致使通讯不能正常进行时,系统可自动切换到另一条无故障的总线上继续工作,使总线通讯的可靠性得到大大提高。另外,系统还可对总线上的节点进行周期性的查询,及时发现节点故障。对实验系统的测试结果表明,该系统动作可靠,方案可行,成本低廉,便于实现。     

冗余Profibus-DP通信协议主站卡的设计与实现

在对Profibus总线协议和主站状态机制深入分析的基础上,研发了冗余Profibus-DP通信协议主站卡.利用ASPC2主站协议芯片进行通信系统设计,通过主备冗余逻辑和同步通讯电路进行数据的周期性同步备份,实现了主卡和备卡的无干扰切换以及主站与从站无故障数据通讯.该冗余通信协议卡成功运用在某1000MW火力发电机组辅网控制系统中,实际工作表明,其可靠性和稳定性皆符合运行标准.     

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.     

双冗余CAN总线适配卡设计与实现

控制器局域网CAN（Controlle rArea Nework）是一种多主方式的串行通信总线，满足控制系统及其它较高数据要求系统的需求。因其应用的恶劣环境，讨论CAN硬件实现方法及软件管理流程。设计了双冗余总线结构，以提高CAN总线的稳定性与可靠性。     

空间机器人冷热双冗余CAN总线系统的研制

设计实现了一种能应用在空间机器人计算机控制系统中的冷热双冗余CAN总线系统。详细论述了这种冗余CAN总线系统的硬件电路设计方案,以及该总线系统相较其他冗余方式的不同特点,并给出了配合硬件结构的软件容错策略,建立系统模型进行了可靠性分析。最后对该系统的冗余功能和系统性能进行了实际测试。     

空间机器人分布式控制系统

针对六自由度机器人控制系统的特点以及空间环境对系统的影响,提出基于双冗余设计思想的分布式视觉伺服控制系统。该系统由主控制计算机和关节控制器、手爪控制器、手眼视觉控制器等多个节点组成。系统采用冷热两级双冗余CAN总线作为各模块问的通信总线,各节点均采用双冗余设计。各智能节点通过主控计算机的规划和协调完成对机器人系统的控制功能,解决了空间机器人控制系统处理能力、空间适应性和通信实时性等问题,并进行了系统集成和性能、功能的测试,验证了该设计方案的可行性。     

基于双CAN总线的液压支架控制系统的设计

针对矿井综采工作面环境恶劣及液压支架节点数量较多的问题,文章提出了一种基于双CAN总线的液压支架控制系统的设计方案,分析了系统工作环境,给出了系统结构,详细介绍了控制器节点的硬件及软件设计,并阐述了双CAN总线通信的实现。该系统根据系统的工作要求将总线上的数据分为邻架操作和支架状态2种数据,并且分2个不同的通道传递数据,在总线出现故障时实现通道的自动切换功能。实际应用表明,在总线和所有节点工作正常的情况下,该系统的实时性比采用单个CAN总线有较大提高;在1条总线中断的情况下,基于单CAN总线的通信系统将瘫痪,而基于双CAN总线的通信系统仍可正常工作,且实时性能与基于单CAN总线的通信系统相比没有下降。该方案为双CAN总线的应用和提高液压支架控制系统通信网络的性能提供了一个新的设计思想。     

分布式计算机控制系统中双冗余网的设计与实现

在分布式计算机控制系统中，双冗余网既可以提高数据传输的可靠性，还可以均衡网络的负荷，从而提高系统响应的实时性。本文旨在论述双冗余网的特点、管理和动态切换，并提供了一个演示程序。     

机载双余度1553B总线传输线路检测系统的设计与实现

1553B总线已经广泛应用于飞机的航空电子系统中;分析了1553B总线的特点以及机载双余度1553B总线传输线路故障定位的困难,给出了机载双余度1553B总线传输线路检测系统的系统结构、硬件集成方案和软件开发内容;通过两块1553B总线接口板分别模拟总线控制器和终端,配备相应的检测电缆,与机载双余度1553B总线传输线路检测段一起构成检测回路;根据机载系统的状态,结合相应的检测策略,可及时发现和定位1553B总线传输线路中存在的显式故障和隐式缺陷;该系统已成功应用于某型飞机总线传输线路的检测,经适当修改可推广到其他主战飞机。     

基于ABPLC的玻壳成型冗余自控系统的设计

介绍基于美国AB公司PLC的玻壳成型冗余自控系统。控制技术通过软冗余方式实现,网络通信采用Profibus-DP、MPI及Ethernet方式。     

西门子SIMATICS7-400H的实际应用

介绍了某钢厂RH精炼设备的控制系统组成,根据RH设备的工艺流程及运行环境,控制系统选用西门子S7-400H冗余系统,现场信号的采集选用支持热插拔底板的ET200M;与S7-400主控制系统通过Profibus-DP进行通讯。     

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。     

基于RapidIO的双路IEEE 1394b串行总线控制器的实现

介绍了1394b总线网络系统和1394b逻辑设计架构,阐述了基于RapidIO架构的双路1394总线控制器的硬件平台。在此平台上进行基于VxWorks操作系统的1394驱动开发和RapidIO驱动开发,并搭建1394b总线网路测试平台。验证了板卡上两路1394b总线控制器的基本通信功能,实现了板卡内部芯片间的高速互联,以及根节点和叶节点在不同通道上、在100 Mbit/s和400 Mbit/s速率模式下的总线网路通信。     

基于冗余CAN总线设计的智能化复合传感器

设计了一种基于冗余CAN总线的智能化复合传感器,用于流体温度、压力、流量测量,三种敏感元件及其处理电路与结构集成于一体,采用XC886CLM单片机进行数据的采集处理与CAN总线通信管理,通过信号过采样设计与多传感器数据融合提高了整体测量精度,并实现CAN总线故障诊断与冗余切换管理。     

低成本冗余结构可信性定量属性分析

本文分析了六种低成本冗余结构的可信性的定量属性，包括可靠度、MTTF、可用度、MTBF、可维度和MTTR。这些低成本冗余结构是；冷备用双模动态冗余结构、热备用双模动态冗余结构、双侯静态冗余结构、双模比较──单模切换结构、双摸负载分担──单模切换结构和N＋1冗余结构。根据每种结构所可能具有的维修特性，分别给出了相应可信性属性在不可维和可维情况下的计算表达式。     

基于Linux平台的过程控制双机热备综合解决方案

该文提出了一套高可用工业计算机控制系统的综合解决方案。文章基于Linux操作系统平台的双机热备,针对控制系统的高可用要求,从硬件拓扑、软件构成、故障检测及处理和无扰切换等方面进行全面探讨和详细论述。     

基于Profibus-DP现场总线的计量泵群控系统

Profibus-DP现场总线是分布式系统减少I/O连接和布线数量的理想解决方案,针对现场总线的应用和发展现状,采用协议芯片SPC3与MC9S12C微控制器,设计了基于Profibus-DP的计量泵群控系统。主要介绍了Profibus-DP硬件接口电路硬件设计以及软件实现SPC3与微处理器MC9S12C的通信及其数据交换。最终利用Profibus-DP总线实现了计量泵分布式控制的目的,为工业现场设备级组网提供了合理的依据,并促进了Profibus-DP现场总线的推广应用。     

基于ATCA的网络拓扑结构的研究

随着通信技术、高端数控技术、精密测量技术的发展,人们对于工业计算机的高速数据交换、系统冗余备份、稳定性、智能管理等要求越来越高.在探讨目前通信和测量领域广泛应用的CPCI并行总线架构局限性的基础上,着重研究了基于新一代工业计算机架构--ATCA的双星、双-双星、全网状网络拓扑结构的原理、特点和应用,并对其未来发展做了展...