有效
一种基于火电厂域间冗余通讯的装置及方法
程国栋、王宾、王炎初、刘茜、翟亮晶、张勇、张军、文继锋、娄清辉
西安热工研究院有限公司
程
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王
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王
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摘要
一种基于火电厂域间冗余通讯的装置及方法,包括冗余连接的第一通讯模块以及第二通讯模块;第一通讯模块包括与第一FPGA相连的第一嵌入式中央处理器、第一冗余通讯接口、第二冗余通讯接口以及第一数据传输接口组;第二通讯模块包括与第二FPGA连接的第二嵌入式中央处理器、第三冗余通讯接口、第四冗余通讯接口以及第二数据传输接口组。第一冗余通讯接口与第三冗余通讯接口连接,第二冗余通讯接口与第四冗余通讯接口连接。该装置通过设置冗余连接的第一通讯模块以及第二通讯模块采用模块化设计,具有集成化程度高、功耗低、可靠性强等特点。
1.一种基于火电厂域间冗余通讯的装置,其特征在于,包括冗余连接的第一通讯模块以及第二通讯模块;其中,第一通讯模块包括第一嵌入式中央处理器(11)、第一FPGA(12)、第一冗余通讯接口(15)、第二冗余通讯接口(16)以及第一数据传输接口组;第一嵌入式中央处理器(11)、第一冗余通讯接口(15)、第二冗余通讯接口(16)以及第一数据传输接口组均与第一FPGA(12)连接;第二通讯模块包括第二嵌入式中央处理器(21)、第二FPGA(22)、第三冗余通讯接口(25)、第四冗余通讯接口(26)以及第二数据传输接口组;第二嵌入式中央处理器(21)、第三冗余通讯接口(25)、第四冗余通讯接口(26)以及第二数据传输接口组均与第二FPGA(22)连接;第一冗余通讯接口(15)与第三冗余通讯接口(25)连接,第二冗余通讯接口(16)与第四冗余通讯接口(26)连接;第一数据传输接口组包括第一数据传输接口(13)、第二数据传输接口(14)、第三数据传输接口(17)以及第四数据传输接口(18);第一数据传输接口(13)连接有火电厂机组主机系统的第一冗余网络,第二数据传输接口(14)连接有火电厂机组主机系统的第二冗余网络;第三数据传输接口(17)以及第四数据传输接口(18)连接有火电厂机组公用系统或辅网系统;第二数据传输接口组包括第五数据传输接口(23)、第六数据传输接口(24)、第七数据传输接口(27)以及第八数据传输接口(28);第五数据传输接口(23)连接有火电厂机组的第一冗余网络,第六数据传输接口(24)连接有火电厂机组的第二冗余网络;第七数据传输接口(27)以及第八数据传输接口(28)连接有火电厂机组公用系统或辅网系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于火电厂域间冗余通讯的装置,其特征在于,第一嵌入式中央处理器(11)通过高速PCI-E通道与第一FPGA(12)相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于火电厂域间冗余通讯的装置,其特征在于,通过第一FPGA(12)判断第一数据传输接口(13)与第二数据传输接口(14)在设定时间内收发的心跳报文次数是否大于0,若大于0,则第一数据传输接口(13)与第二数据传输接口(14)的连接状态为正常;若在设定时间内收发的心跳报文次数为0,则第一数据传输接口(13)与第二数据传输接口(14)的连接状态为故障;根据第一数据传输接口(13)与第二数据传输接口(14)的连接状态确定通过第一数据传输接口(13)或者第二数据传输接口(14)进行与火电厂机组主机系统的数据收发。
4.根据权利要求1所述的一种基于火电厂域间冗余通讯的装置,其特征在于,通过第一FPGA(12)判断第三数据传输接口(17)以及第四数据传输接口(18)在设定时间内收发的心跳报文次数是否大于0,若大于0,则第三数据传输接口(17)以及第四数据传输接口(18)的连接状态为正常;若在设定时间内收发的心跳报文次数为0,则第三数据传输接口(17)以及第四数据传输接口(18)的连接状态为故障;根据第三数据传输接口(17)与第四数据传输接口(18)的连接状态确定通过第三数据传输接口(17)或者第四数据传输接口(18)进行与火电厂机组公用或者辅网的数据收发。
5.根据权利要求1所述的一种基于火电厂域间冗余通讯的装置,其特征在于,通过第二FPGA(22)判断第五数据传输接口(23)与第六数据传输接口(24)在设定时间内收发的心跳报文次数是否大于0,若大于0,则第五数据传输接口(23)与第六数据传输接口(24)的连接状态为正常;若在设定时间内收发的心跳报文次数为0,则第五数据传输接口(23)与第六数据传输接口(24)的连接状态为故障;根据第五数据传输接口(23)与第六数据传输接口(24)的连接状态确定通过第五数据传输接口(23)或者第六数据传输接口(24)进行与火电厂机组主机系统的数据收发。
6.根据权利要求1所述的一种基于火电厂域间冗余通讯的装置,其特征在于,通过第二FPGA(22)判断第七数据传输接口(27)与第八数据传输接口(28)在设定时间收发的心跳报文次数是否大于0,若大于0,则第七数据传输接口(27)以及第八数据传输接口(28)的连接状态为正常;若在设定时间内收发的心跳报文次数为0,则第七数据传输接口(27)与第八数据传输接口(28)的连接状态为故障;根据第七数据传输接口(27)与第八数据传输接口(28)的连接状态确定通过第七数据传输接口(27)或者第八数据传输接口(28)进行与火电厂机组公用或者辅网的数据收发。
7.根据权利要求1所述的一种基于火电厂域间冗余通讯的装置,其特征在于,通过第二FPGA(22)判断第一冗余通讯接口(15)与第三冗余通讯接口(25)相互发送私有协议的心跳报文次数是否大于0,若大于0,则第一冗余通讯接口(15)与第三冗余通讯接口(25)的连接状态为正常;若在设定时间内收发的心跳报文次数为0,则第一冗余通讯接口(15)与第三冗余通讯接口(25)的连接状态为故障;通过第二FPGA(22)判断第二冗余通讯接口(16)与第四冗余通讯接口(26)相互发送私有协议的心跳报文次数是否大于0,若大于0,则第二冗余通讯接口(16)与第四冗余通讯接口(26)的连接状态为正常;若在设定时间内收发的心跳报文次数为0,则第二冗余通讯接口(16)与第四冗余通讯接口(26)的连接状态为故障。
8.一种如权利要求1所述的装置的冗余通讯的方法,其特征在于,第一数据传输接口组将接收到的数据传输给第一FPGA(12)的共享内存中,第一嵌入式中央处理器(11)通过读取第一FPGA(12)的共享内存中的数据并进行处理后发送给第一FPGA(12),第一FPGA(12)通过第一数据传输接口组发送给火电厂公用或辅机系统;第二数据传输接口组将接收到的数据传输给第二FPGA(22)的共享内存中,第二嵌入式中央处理器(21)读取共享内存取中的数据并处理后通过第二数据传输接口组发送给火电厂机组主机系统;通过第一冗余通讯接口(15)将第一FPGA(12)的数据实时同步发送给第三冗余通讯接口(25);通过第二冗余通讯接口(16)将数据实时同步发送给第四冗余通讯接口(26)。



