荊門西門子模塊授權代理商

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基于ARM的分布處理單元結構

　　基于ARM的分布處理單元的結構框圖見圖2，這和一般的分布處理單元的結構非常相似。這里主要把處理單元分為6部分：ARM控制器、上層網絡模塊、電源管理模塊、存儲器模塊、低層網絡模塊和時鐘模塊。ARM控制器和存儲模塊組成了*基本的嵌入式系統，整個DCS控制系統的數據處理和控制策略都是在這里處理的。上層網絡模塊主要是指和管理層通信的主/冗余網絡和一個實現主/冗余分布處理單元進行數據交換的網絡，這部分的主要功能是完成管理層對DCS控制系統的實時檢測和實現主/冗余分布處理單元的數據冗余。底層的網絡模塊是由分為主次的2條485網絡組成，此模塊主要實現ARM控制器的I/O卡件之間的數據通信。存儲器模塊可分為兩部分，一部分用來管理存放操作系統，另一部分用來管理存放實時數據。電源模塊和時鐘模塊分別實現電源的管理和時鐘的管理。

　　3 控制器冗余

　　分布式處理單元的冗余根據冗余度可以分為冗余度為1∶1和1∶n兩種情況。這在每個DCS廠家的產品中是不同的。這兩種方式各有優缺點。這里介紹的是冗余度為1∶1的冗余設置。

　　分布處理單元冗余度為1∶1，就是將2塊組態*一樣的控制器設置成冗余方式。在投入運行時，若出現故障，兩分布處理單元之間能實現無擾動切換，保證系統的正常運行。

　　本系統所采用的分布處理單元均帶3個網絡接口，其中2個網口分別連接到A網和B網，實現各工作站點間的數據通信，第3個網口通過對等網數據連接子分布處理單元間(對等網數據現可選用光纖作傳輸介質)，用來傳輸主、從分布處理單元之間的備份數據;分布處理單元之間的狀態信息由串口傳輸。冗余分布處理單元與網絡的連接見圖3。

　目前的網絡控制器都提供了命令、診斷、配置和狀態寄存器，通過讀寫這些寄存器，便可以區分上述5種情況。當系統運行時，各種因素都可能存在，為了在線反映網絡各節點的運行狀態，每個節點可以設置一張網絡狀態表，記錄各節點上每塊網卡的運行狀態。當某節點上1塊或2塊網卡的狀態改變時，其他節點應能在盡可能短的時間內知道。為此，每個節點的2塊網卡需要定時廣播1個測試包，表明該節點的網卡存在。其他節點收到此包時，修改網絡狀態表中此節點上相應網卡的狀態。然而在運行過程中，如果某節點的1塊網卡離線，它將既不能接收、也不能發送。而在此之前，它已在其他節點的網絡狀態表上登記了，其他節點將認為該網卡存在且正常，顯然沒有反映網卡運行的真正狀態。為了準確反映網卡的狀態，每個節點的2塊網卡定時廣播測試包的同時，將本節點的網絡狀態表中所有網卡狀態計數加1，直到*大值LIMIT。每當收到某節點的測試包時，將該節點相應網卡的狀態計數清為0。這樣，保證狀態數小于*大值LIMIT和定時廣播周期就可以在線實時監視網絡的運行，準確反映節點所處的狀態。在2個網絡之間還可以添加具有路由功能的網間傳輸設備，當2個網絡同時出現故障時，網間傳輸設備也能自動尋找可行路徑，組成1個環路，保持系統的正常通信。

　　對于測試包的廣播，只要本節點上的網卡在線運行，即從相應的鏈路發送，測試包發送完畢之后，根據網絡狀態表，可以選擇一條正常運行的節點數較少的，負荷較輕的鏈路，用于數據包發送。雙網的工作流程見圖4。

6ES7   307-1BA01-0AA0電源模塊(2A)6ES7 307-1EA01-0AA0電源模塊(5A)6ES7 307-1KA02-0AA0電源模塊(10A)CPU
6ES7   312-1AE13-0AB0CPU312，32K內存6ES7 312-1AE14-0AB0
6ES7 312-5BE03-0AB0
6ES7312-5BF04-0AB0CPU312C，32K內存   10DI/6DO6ES7 313-5BF03-0AB0
6ES7313-5BG04-0AB0CPU313C，64K內存   24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7 313-6BF03-0AB0
6ES7313-6BG04-0AB0CPU313C-2PTP，64K內存   16DI/16DO6ES7 313-6CF03-0AB0
6ES7313-6CG04-0AB0CPU313C-2DP，64K內存   16DI/16DO6ES7 313-6CF03-0AM0CPU313C-2DP，64K內存   16DI/16DO組合件（6ES7 313-6CF03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0）6ES7 314-1AG13-0AB0CPU314,96K內存6ES7 314-1AG14-0AB0CPU314,128K內存6ES7 314-6BG03-0AB0

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