车路协同系统框架详解:从站冗余与PROFINet技术
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更新于2024-08-09
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"从站冗余-智慧高速公路 第2部分:车路协同系统框架及要求"
在车路协同系统中,从站冗余是一项关键的技术,它确保了系统在主站或某一从站故障时仍能保持正常运行。从站冗余意味着系统中存在两个或更多具有相同功能的从站,当主从架构中的主要从站发生故障时,备用从站能够无缝接管其职责,以维持系统的连续性和稳定性。
从站间的通信是通过广播式数据交换实现的,这种机制允许从站作为发布者(Publishers)直接向其他订阅者(Subscribers)即从站发送信息,无需经过主站,提高了通信效率和系统的实时性。
同步(Isochronous)模式是另一个重要的功能,它确保主站与从站间的数据传输误差小于1毫秒。这种同步使得所有设备都能按照预设的周期与主站保持一致,这对于需要严格时间同步的工业应用至关重要。
时钟控制与时间标记(Time Stamps)是系统精准操作的基础,主站向所有从站发送时间,保证误差小于1毫秒,这对于实时数据交换和事件追踪非常关键。
HART on DP技术允许HART( Highway Addressable Remote Transducer)协议在分布式外围设备(DP)上运行,增加了系统的兼容性和灵活性,使得不同类型的传感器和执行器可以集成在同一网络中。
上载与下载(区域装载)功能简化了对现场设备数据区的管理,用户可以使用少量指令快速加载或更新任意大小的数据,极大地提升了设备配置和维护的效率。
功能请求(Function Invocation)则提供了一种对DP从站进行操作的方法,如启动、停止、复位、重启以及调用特定功能,增强了系统的远程控制能力。
从站冗余设计中,冗余的从站具备两个PROFIBUS接口。当主从站失效时,备用从站能够立即接管,保证系统的不间断运行。这种冗余策略在智慧高速公路上对于交通安全和效率至关重要。
PROFINet是基于互联网和以太网标准的工业网络协议,它为PROFIBUS与外部系统提供了透明的通信通道。PROFINet首次明确规定了PROFIBUS和工业以太网之间的数据交换方式,提高了网络的互操作性和开放性。
S7-300/400是西门子的一款模块化PLC,常用于构建复杂的自动化系统。它们包括机架、CPU模块、输入/输出模块、功能模块、接口模块等组件。这些模块化的结构允许用户根据实际需求灵活配置系统,实现对各种工业环境的有效控制。
西门子等全球知名厂商提供了丰富的PLC产品和服务,用户可以通过他们的官方网站获取相关的产品信息、手册和软件下载。在PLC的工作过程中,通常采用循环执行用户程序的方式来处理逻辑运算,如与、或、非等基本逻辑操作,确保控制逻辑的准确执行。
从站冗余技术和PROFINet协议在智慧高速公路和工业自动化领域扮演着至关重要的角色,而西门子的S7系列PLC则是实现这些功能的常用工具,它们共同推动了现代交通和工业自动化系统的高效和可靠性。
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勃斯李
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