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