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容错控制为提高复杂系统的可靠性开辟了一条新的途径，三重容错型控制系统是石油、化工、电力、冶金等流程工业的核心安全部件之一。目前，国内在工业过程安全保护系统控制方面的研究、技术创新还处于消化吸收技术阶段，开发具有完善容错功能的安全型控制器具有重要的现实意义。
本论文依托国家863项目——基于工业以太网的三重容错控制器研究与实现，提出了三重容错控制系统的结构模型。在结构模型中，数据处理单元以及三重同步执行模块是控制系统的核心部分，本论文也将对控制系统的核心部分进行研究开发。
文章首先对容错控制的历史、发展状况加以简介，之后提出了三重容错控制系统的结构模型、数据处理单元的逻辑结构以及三重容错控制器的结构设计。重点对数据处理单元的硬件设计提出了一种解决方案，采用了基于XScale处理器PXA270的PCI04嵌入式工控机主板EPC8900，软件方面采用了定制的WindowsCE以及EVC4.0搭建的集成开发环境，并且依赖软件环境实现了DPU网络通信功能，开发出了PC104的驱动程序。最后，结合冗余算法的特点，提出了一种适合于开发三重容错型控制器的表决算法——按字表决算法。