摘要：现代电站控制系统正逐渐向数字化、智能化方向发展。HART协议的通信方式具有可靠性高、传输数据量大等优点。基于HART协议的智能仪表正越来越广泛地应用于自动化控制领域,如核电站控制、火电站控制、燃气轮机控制等。针对现有以硬件方式实现HART通信功能存在系统复杂性高、经济性与通用性差等问题,提出了一种基于有限状态机的软件设计方法实现AI/AO模块的HART通信功能。采用软状态机的轮转逻辑设计实现HART协议的主从站切换和主站配置,通过接收状态函数和HART报文切换的逻辑设计完成多路HART从站应答。HART通信软件实现方法具有无需更改AI/AO模块硬件设计的特点,其应用前景十分广泛。测试结果验证了方案的有效性。

摘要：在高可靠性要求的工业自动化应用中,Loongnix系统作为一种分时操作系统,其实时性不能满足可靠性要求,需要使用实时操作系统。在分析研究Loongnix的Linux内核实时性缺陷和RT-Preempt实时性优化方法的基础上,提出一种基于RT-Preempt-Linux实时内核替换Loongnix系统原生Linux内核的方法,实现Loongnix实时性优化和实时化改造,用自设计测试软件和专用实时性工具Cyclictest对改造后的Loongnix系统进行验证测试。测试结果表明改造后的Loongnix系统的实时性能获得大幅提升,进程切换时间、线程切换时间以及任务延时都能达到微秒级,满足工业自动化应用的可靠性要求。

摘要：核电站仪控系统的智能化、智慧化发展为核电站维修维护数字化转型提供了数据保障和信息基础。核电站数字化维护依赖于设备的全寿命数据信息。现场设备层的总线型智能化设备可以提供丰富的工艺数据和状态信息。FF-H1具有本安、总线供电、令牌机制、去中心化控制和边缘运算的特征,是1种安全性高、智能化程度高、实时性强的现场总线。提出1种基于FF-H1协议的核电站现场总线控制系统设计方案。该方案使用FF-H1控制器实现基金会现场总线(FF)系统与已用核电站控制系统相兼容,不需要更改原控制系统的架构设计,以软件和通用控制器件实现FF-H1协议栈功能,摆脱了对国外厂商专用协议栈芯片的依赖;自主设计图形化FF系统组态工具软件,满足自主可控要求。通过实物测试,验证了该方案的有效性。