可靠性是自动控制系统最为本质的特征之一。随着自动化控制系统变得越来越复杂，同时越来越多的应用场合对控制系统的可靠性提出了更高的要求，较高的系统可靠性逐渐成为控制系统最为重要的设计目标之一。因此，研究系统不可靠的根源，提出相应的解决措施对每一个控制系统来说都是必要的，并且异常重要。本课题通过分析比较，选择了一种已经有广泛的应用基础并且发展前景较好的现场总线技术PROFIBUS-DP作为研究对象，重点研究了PROFIBUS-DP现场总线控制系统的可靠性问题，分析了PROFIBUS-DP控制系统不可靠的根源，在此基础上提出了多项提高PROFIBUS-DP系统可靠性的措施。 在论文的第二章和第三章，我们首先介绍了PROFIBUS的体系结构，对它的协议结构以及DP、PA和FMS三个兼容的组成部分进行了简要说明。在此基础上，进一步分析了PROFIBUS-DP控制系统的系统结构、系统行为和系统配置形式，并对它的传输技术、介质访问控制方式、数据传输服务以及站点地址编址机制进行了介绍，分析了它们的特点。 在对PROFIBUS-DP控制系统的结构及其关键技术有了一个比较清楚的认识之后，我们可以开始着手对PROFIBUS-DP控制系统的可靠性问题进行研究。论文的第四章首先分析了引起系统可靠性下降的根源——故障，对PROFIBUS-DP系统可能出现的主要故障进行了分类说明，详细讨论了各类故障的现象、产生原因以及故障的恢复或掩蔽措施。然后，通过分析从故障发生到引起系统失效的因果链，针对故障引起系统失效的不同发展阶段，提出了采取逐级防卫故障的策略来提高系统可靠性的方法。具体来说，课题主要从故障预防和故障容错两个方面研究了提高PROFIBUS-DP控制系统的可靠性的有效措施，其中又尤其以故障容错为研究重点。通过分析，提出了应用协议机制、冗余技术和失效安全技术相结合的方式来共同容错的策略。 在研究提高系统可靠性措施的过程中，鉴于冗余技术对系统可靠性的特殊重要性，我们专门对它进行了研究，这一部分也是本课题研究的关键内容。在第六章，我们首先简单给出了一些冗余方面的理论基础知识，在此基础上，提出了 浙江大学硕士毕业论文 PROFIBUS－DP控制系统及其可靠性枝术研究 构架PROFIBUSoP冗余系统的三个方面：主站冗余、从站冗余和线路冗余。然 后，对实现冗余系统的三个方面进行了定义，对它们的体系结构、工作机理以及＿ 所能提供的故障保护功能进行了详细地分析。 在深入研究了PROFIBUSDP系统冗余的三个方面以及实现系统冗余的关 键网络部件后，我们已经具有了实现PROFIBUSoP冗余系统的基础。论文的第 七章应用前面研究和分析的成果，具体提出了三种不同的PROFIBUS－DP冗余系 统构架形式，并给出了它们的体系结构，对它们的工作机理和能够实现的故障保＿ 护功能进行了分析。＿ 至此，通过分析和研究我们基本上提出了一套完整的提高PROFIBUS－DP＿ 控制系统可靠性的措施。通过应用本课题研究的成果，在PROFIBUSDP控制系 统中采用所提出的可靠性措施，可以大大提高PROFffiUSoP系统的可靠性，因 此课题的研究成果具有一定的现实应用意义。同时，对PROFIBUS现场总线技＿ 术的发展和进一步完善也具有一定的促进作用。