基于FPGA智能电网自动化设备HSR/PRP设计方案

Altera公司今天发布面向智能电网子站自动化设备的高可用性无缝冗余(HSR)和并行冗余协议(PRP)参考设计，进一步扩展了智能能源系统基于FPGA的解决方案。与无线和固网应用网络设备和技术供应商Flexibilis Oy联合开发，这一符合IEC 62439-3的参考设计包括了Flexibilis冗余交换(FRS)知识产权(IP)，在一片Altera 低功耗、低成本Cyclone  FPGA或者Cyclone V SoC中实现。参考设计简化了智能电网子站高可靠性关键任务通信系统的开发和实现。 

Altera工业业务部资深战略市场经理Jason Chiang评论说：“目前智能供电网络开发的一个关键趋势是电网传输和分配子站设备的双向通信和实时控制功能。我们基于FPGA的HSR/PRP参考设计支持设备生产商在其系统中灵活的实现高性能、长寿命、高可靠性产品，同时降低系统成本，而且设计今后也不会过时。”

参考设计中的Flexibilis HSR/PRP IP是三速10/100/1000 Mbps以太网2层交换功能，灵活的支持3到8个端口，兼容IEC 62439-3标准。IP针对Altera低功耗、低成本Cyclone IV FPGA、Cyclone V FPGA和Cyclone V SoC的应用进行了优化，Cyclone V SoC具有集成双核ARM  Cortex -A9处理器子系统。采用Cyclone V SoC，客户在FPGA中实现其HSR/PRP交换以及运行在ARM处理器子系统中相关的软件堆栈，从而降低了元件成本。对于时序同步，HSR/PRP解决方案支持IEEE 1588精确时间协议(PTP) Version 2。Altera和Flexibilis在2013年度嵌入式世界大会的4展厅436号Altera展位展示基于FPGA的HSR/PRP参考设计。

Flexibilis董事会主席Heikki Ala-Juusela评论说：“IEC 62439-3标准发展很快，因此，灵活的FPGA是我们FSR IP理想的平台。Altera高度集成的FPGA和SoC支持用户降低总体拥有成本，同时发挥器件的性能优势来处理千兆以太网数据流。利用这一HSR/PRP解决方案，设计人员可确保实现与未来智能电子器件的通信，因此，其子站自动化系统今后不会过时。”
　　　　
基于FPGA的HSR/PRP参考设计将Altera应用扩展到了智能能源市场。Altera可编程解决方案为智能电网设备开发人员提供了手段来适应标准的不断发展，提高其系统性能和可扩展能力。

FPGA中的无阻塞PRP/HSR以太网交换

Altera和Flexibilis简化了基于FPGA的HSR/PRP以太网交换的实现。Altera FPGA和FRS IP相结合，不需要许可协商，没有前端许可成本，也没有单片版税报告，提供了简单的高性价比方法来实现智能电网子站的高可靠性关键任务通信系统。