基于分布式冗余工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議(DRP)的交換機(jī)研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著以太網(wǎng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域,注重通信實(shí)時(shí)性和確定性的各種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議對(duì)于可靠性和可用性卻并沒(méi)有深入的研究,在故障裕度等方面達(dá)不到工業(yè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)可用性的需求。針對(duì)此不足,IEC組織積極開(kāi)展了高可用性網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,其中IEC62439-6(DRP分布式環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議)是中國(guó)自主制定的高可用性網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
　　 本文首先對(duì)DRP協(xié)議的通信機(jī)理以及故障檢測(cè)與恢復(fù)機(jī)制進(jìn)行了分析和研究。DRP協(xié)議獨(dú)有的“環(huán)路檢測(cè)”和“鏈路探

2、測(cè)”故障檢測(cè)機(jī)制,可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障快速的探測(cè)和恢復(fù)。
　　 其次,以DRP環(huán)型控制網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象,提出并實(shí)現(xiàn)了DRP交換機(jī)的軟硬件設(shè)計(jì).本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了協(xié)議未提及的以下幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn):(1)建立了DRP交換機(jī)“端口狀態(tài)自切換”機(jī)制,既避免了環(huán)網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)風(fēng)暴又保證了網(wǎng)絡(luò)的快速故障恢復(fù);(2)提出了“基于角色平等分布協(xié)同管理自組態(tài)”設(shè)計(jì)方案,免除了DRP環(huán)網(wǎng)通信管理的復(fù)雜組態(tài)工作;(3)根據(jù)DRP環(huán)型網(wǎng)絡(luò)通信周期、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備數(shù)量、報(bào)文處理時(shí)延