Dissertação

HSR: Protocolo de Ethernet com Redundância para Aplicações Críticas EVALUATED

O controlo das subestações elétricas depende grandemente da confiança dos sinais medidos e da fiabilidade da transferência de dados. Nas subestações e noutras aplicações críticas requerem-se redes de comunicação resistentes a falhas individuais e com um reduzido tempo de recuperação após a falha. Para providenciar este tipo de robustez, a norma IEC 61850 selecionou os protocolos HSR e PRP como protocolos de redundância para as redes de Ethernet industrial a usar nas subestações eléctricas. Estes protocolos estabelecem regras de comunicação, o que obriga ao cumprimento de um funcionamento específico dos nós das redes HSR ou PRP.  A implementação dos nós da rede requer uma entidade de redundância (LRE) que trata das questões de redundância, tornando o protocolo transparente para a aplicação. Para o protocolo HSR esta implementação deve ser feita em hardware para dar resposta aos requisitos temporais da rede. Um dos requisitos mais importantes do funcionamento do LRE é ter a capacidade de fazer uma identificação e rejeição rápida do tráfego redundante. Para o fazer de forma eficiente o tráfego não redundante deve ser registado em memória para identificação do tráfego redundante, tornando necessária uma estrutura de dados e um algoritmo de procura e comparação  adequados. Nesta dissertação sugeriu-se uma arquitetura para implementação do protocolo HSR em FPGA. Elaborou-se uma descrição Verilog e um conjunto de testes para verificação do funcionamento pretendido. Simulou-se a implementação da arquitetura e nos resultados confirmou-se que a solução proposta realiza com sucesso as funções pretendidas.
Protocolos Redundância, HSR, FPGA, Ethernet

Junho 18, 2021, 11:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Fernando Manuel Duarte Gonçalves

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar