Ю.Н. ТИХОНОВ, А.В. СМИРНОВ, В.О. КАНЫШЕВ ОРГАНИЗАЦИЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ КОММУНИКАЦИОННЫХ КАНАЛОВ

УДК 621.382(06) Микроэлектроника
Ю.Н. ТИХОНОВ, А.В. СМИРНОВ, В.О. КАНЫШЕВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ОРГАНИЗАЦИЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ
КОММУНИКАЦИОННЫХ КАНАЛОВ
В РАСПРЕДЕЛЁННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ
Описывается структура схемы дополнительного резервирования коммуникационных каналов Industrial Ethernet системы ТПТС-51.
В ходе работ, проводимых на кафедре Микроэлектроники МИФИ
совместно с ВНИИА им. Духова, разработана схема дополнительного
резервирования каналов Industrial Ethernet, используемых в модернизируемой системе ТПТС-51, установленной на ряде российских электростанций.
При построении сети, объединяющей абонентов ТПТС-51, используется специализированное оборудование фирмы Hirshman серии Rail
(коммутаторы), позволяющее организовывать отказоустойчивые виртуальные кольца HIPER-Ring [1].
Организация резервированной сети показана на рис.1, где коммутаторы К, показанные заштрихованными, выполняют функции менеджеров
резервирования, соединяя концы магистрали в случае обрыва на линии.
Поскольку топология сети HIPER-Ring обеспечивает автоматическое восстановление канала передачи только при однократном отказе в виртуальном кольце, разработаны дополнительные аппаратно-программные средства горячего резервирования, которые реализуют независимое дублирующее виртуальное кольцо, и специализированное программное обеспечение (ПО) для подключения абоненАб. 2
тов к шине.
К
В реализуемой схеме резервироВиртуальное
Виртуальное
вания
все абоненты подключаются к
К
К
кольцо A
кольцо B
двум независимым виртуальным
К
К
кольцам Industrial Ethernet: A или B.
Аб. 1
Передача широковещательных телеграмм осуществляется по двум
Аб. 3
каналам одновременно. Поэтому,
Рис. 1. Схема сети
принимающая сторона сетевого ПО
абонентов должна различать продублированные широковещательные телеграммы, поступившие по двум
______________________________________________________________________
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 1
141
УДК 621.382(06) Микроэлектроника
каналам, и передавать телеграмму на пользовательский уровень в единственном экземпляре. Передача адресованных телеграмм осуществляется
по одному из каналов в режиме с квитированием. Сеанс связи в данном
режиме подразумевает отправку телеграммы, ожидание подтверждения её
получения, и окончание сеанса по получению подтверждающей квитанции или повторную отправку в противном случае (N повторов через заданный интервал времени). В случае успешного завершения сеанса, канал
назначается активным для данного абонента, иначе резервный канал
назначается активным, и сеанс повторяется по нему.
Для идентификации принимающей стороной продублированных телеграмм, поступивших по двум каналам и являющихся либо следствием
неисправности приёмных трактов абонента-отправителя (по двум каналам поступят продублированные адресованные телеграммы), либо следствием выбранной схемы резервирования (широковещательные телеграммы отправляются по двум каналам одновременно), в каждой новой
отправляемой телеграмме перед данными помещается уникальный номер
Sid (Send ID). Сторона-получатель извлекает этот номер из телеграммы и
по нему определяет, является ли телеграмма дубликатом.
Предложенная схема дополнительного резервирования и программное
обеспечение абонентов успешно протестированы в сети, содержащей по
два коммутатора в каждом кольце, к которым в качестве абонентов шины
ТПТС-51 подключались два связных модуля приборных стоек и два связных модуля шлюзовых устройств (ШУ).
На текущем этапе ведутся работы по созданию ряда дополнительных
программных модулей для абонентов мониторинга и тестирования шины
ТПТС-51, представляющих собой PC-совместимые компьютеры, работающие под управлением ОС Windows или MS-DOS и подключаемые к
шине ТПТС-51 через сетевую карту. Данные абоненты выполняют опрос
состояния сетевых коммутаторов, используемых при построении шины,
по протоколу SNMP, и позволяют формировать тестовые воздействия на
остальных абонентов шины в виде инициирования сеансов обмена заданной интенсивности с любым другим абонентом шины.
Список литературы
1.
Кишкин В.Л., Новиков А.А., Ерёмин Ю.А., Смирнов В.В., Белова Т.Н., Шагурин И.И.,
Смирнов А.В., Мокрецов М.О., Тихонов Ю.Н. Применение Industrial Ethernet в системах
управления технологическими процессами на АЭС. // Автоматизация в промышленности.
2005. №10.
______________________________________________________________________
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 1
142