3.3 从节点的离线处理
    当从节点离线时，会导致主节点发出的令牌不能回到主节点，如果连续3次发出的令牌都超时，且未能收回，主节点认为令牌环断开，主节点需要将当前在线节点列表清空，并重复发起节点在线注册过程，重新生成令牌环。
3.4 令牌在令牌环中的传递
    令牌是指网络中很小的包含网络节点信息的数据包。令牌在令牌环中的传递步骤，如图5所示。

    当所述令牌最后转发到所述主节点时，当前的令牌转发周期结束，进入下一个令牌转发周期。
3.5 令牌丢失处理
    如果所述令牌在转发过程中丢失，触发所述主节点重新开始一个令牌传递循环，不会发起重新建立令牌环的过程。如果连续3次发生令牌丢失，则需要重新建立令牌环。
4 DNet典型应用
    以台山火电现场与红沿河核电现场的现场应用为例，介绍DNet技术在DCS系统的应用效果。
4.1 DNet技术在台山百万千瓦火电现场的应用
    台山项目单机组DCS系统结构简单示意图如图6所示。

    系统网使用DNet协议实现网络通信。通过DNet协议实现了数据服务器对54个主控单元的数据采集与控制，每个主控支持20 000通信点项的要求。数据采集周期为500 ms，即在500 ms内数据采集服务器可以完成对54个主控单元的数据采集。操作员站对主控的数据控制可以在250 ms内完成。如果系统网有任意一段网络出现故障，可以通过DNet协议实现双网无扰切换，保证数据通信的连续性与可靠性。    
4.2 DNet技术在红沿河核电现场的应用
    红沿河项目单机组DCS系统结构简单示意图如图7所示。

    红沿河核电项目的系统网配置比火电项目的配置更为复杂，包括35对主控单元、10对通信站和5对网关。主控单元支持20 000通信点项、通信站与网关支持30 000通信点项的要求。通过DNet协议保证数据采集服务器500 ms的数据采集周期。操作员站对主控的数据控制可以保证在250 ms内完成。系统网任意一段网络出现故障时，通过双网无扰切换保证了数据通信的连续性与可靠性。
    综上所述，经过在台山火电现场与红沿河核电现场的应用，实践已经证明DNet工业以太网协议很好地满足了DCS系统数据通信的确定性、实时性、可靠性与安全性要求。
    DNet网络协议技术，采用了令牌控制数据包传输权限，使数据包传输过程中具有确定的传输时延，保证了数据包的传输确定性和实时性。通过DNet专属协议，过滤掉网络中不属于此协议的数据包，减少了非法数据包的侵入，有效避免了网络风暴的产生以及对系统的冲击，提高了网络的安全性。通过实现双网冗余，进一步增强了系统的可靠性。采用DNet协议技术的和利时DCS系统MACS成功应用于核电、火电、化工等行业近3 000个工业控制现场。实践证明，DNet协议技术很好地满足DCS系统对网络通信的要求，保证了DCS系统网络数据传输的确定性、实时性、可靠性和安全性。
参考文献
[1] 王常力，罗安. 分布式控制系统（DCS）设计与应用实例[M].北京：电子工业出版社，2004.
[2] 张文超，徐保国.工业计算机网络[J]．工业控制计算机，1991，4(4)：23-26.
[3] 杨昌馄.正在进入控制领域的工业以太网[J]．世界仪表与自动化，2001，5(11)：52-56
[4] WALSH G C，Ye Hong．Scheduling of networked controlsystem[J]．IEEE Control System Magazine,2001，2l（1）：57-65.

上一页  [1] [2]