| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-17页 |
| 1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.2 研究目的 | 第14页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第14页 |
| 1.4 本文结构 | 第14-17页 |
| 第2章 通信网络可靠性研究现状 | 第17-31页 |
| 2.1 现有工业通信网络结构 | 第17-20页 |
| 2.1.1 现有主流现场总线特点 | 第17-18页 |
| 2.1.2 现有主流工业以太网特点 | 第18-20页 |
| 2.2 可靠性通信技术现状 | 第20-29页 |
| 2.2.1 常用工业总线可靠性技术 | 第21页 |
| 2.2.2 Control Net总线 | 第21-22页 |
| 2.2.3 Profibus-DP总线 | 第22-23页 |
| 2.2.4 CAN总线 | 第23-24页 |
| 2.2.5 工业以太网 | 第24-29页 |
| 2.3 本章小结 | 第29-31页 |
| 第3章 网络整体设计及现场总线可靠性分析 | 第31-45页 |
| 3.1 HRNNP设计原则 | 第31-32页 |
| 3.2 方案选择对比 | 第32-38页 |
| 3.2.1 方案一：Devicenet/Controlnet/Ethernet | 第32-34页 |
| 3.2.2 方案二：EPA（DRP） | 第34-35页 |
| 3.2.3 本次初步设计方案的比较 | 第35-37页 |
| 3.2.4 HRNNP系统整体可靠性概述 | 第37-38页 |
| 3.3 HRNNP安全区与非安全区Devicenet结构可靠性对比计算 | 第38-43页 |
| 3.3.1 随机高级Petri网(SHLPN)的基本概念和定义 | 第38页 |
| 3.3.2 HRNNP总线冗余可靠性评估 | 第38-39页 |
| 3.3.3 模块1和模块2的SHLPN模型建立 | 第39-40页 |
| 3.3.4 求解状态转移图 | 第40-41页 |
| 3.3.5 求解模块1和模块2的稳态可用度 | 第41-42页 |
| 3.3.6 HRNNP现场总线系统可靠性 | 第42-43页 |
| 3.4 HRNNP现场总线Device Net网络可靠性不足 | 第43-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 HRNNP devicenet总线协议栈 及可靠性保障技术实现 | 第45-55页 |
| 4.1 基于主从问答式的Device Net | 第45-50页 |
| 4.2 时间预期机制 | 第50页 |
| 4.3 应用层CRC校验 | 第50-51页 |
| 4.4 改进的心跳机制 | 第51-52页 |
| 4.5 冗余机制 | 第52-53页 |
| 4.6 逐位倒置数据重发机制 | 第53-55页 |
| 第5章 HRNNP平台测试 | 第55-83页 |
| 5.1 软硬件环境 | 第55页 |
| 5.2 测试报文 | 第55-58页 |
| 5.3 双冗余总线测试 | 第58-60页 |
| 5.4 通讯故障测试 | 第60-77页 |
| 5.4.1 报文重复（Unintended repetition） | 第61-62页 |
| 5.4.2 报文丢失（Loss） | 第62-64页 |
| 5.4.3 报文插入（Insertion） | 第64-66页 |
| 5.4.4 报文乱序（Incorrect sequence） | 第66-68页 |
| 5.4.5 报文损坏（Corruption of safety data） | 第68-71页 |
| 5.4.6 报文延时（Unacceptable delay） | 第71-73页 |
| 5.4.7 报文冒充（Masquerade） | 第73-76页 |
| 5.4.8 寻址错误（addressing） | 第76-77页 |
| 5.5 性能测试 | 第77-81页 |
| 5.5.1 安全区测试 | 第77-80页 |
| 5.5.2 安全层与非安全层对比测试 | 第80-81页 |
| 5.6 结论及解释 | 第81-83页 |
| 第6章 总结及展望 | 第83-85页 |
| 6.1 总结 | 第83页 |
| 6.2 工作展望 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 致谢 | 第89页 |
