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1.
工业实时通讯网络(现场总线)的基础理论研究与现状(上) 总被引:24,自引:2,他引:24
分布式计算机系统的实时能力是由工业实时通讯网络 (现场总线) 保证的.随着前
者在工业应用中的逐渐普及,现场总线的通讯模型和实时性能的研究也开始日益重要.按照
对实时的支持来划分,现场总线主要分为事件触发方式和时间触发方式两大类.其中,时间
触发方式通常采用令牌来直接支持实时.时间触发方式按照令牌的管理方式,进一步可以分
为集中式令牌、分布式令牌和虚拟令牌三类.在传统的通信网络的性能评价中,系统通过率
和平均通信延迟等是最重要的性能评价指标,而且研究方法主要集中在排队论和随机过程等
随机分析方法上.然而,实时应用则强调满足每一个信息的时间要求,通常借鉴实时调度理
论中的基本理论和分析方法.在本篇,作者从分布式计算机系统中任务的通信特征、现场总
线的实时要求和通讯模型,到相关的实时调度理论,给予了详细的阐述.在下一篇,作者重
点阐述如何利用实时调度理论来分析和改进FF和WorldFIP,两个最受欢迎的现场总线协议,
并且提出了相关的有待于解决的问题, 例如,统一的性能评价体系等. 相似文献
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介绍了一种仿效现场总线WorldFIP的能用于设备级的实时协议——“生产-消费”(ProducerConsumer)协议,分析了协议的实现和性能,并与现场总线WorldFIP协议作了比较。 相似文献
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IEC现场总线网络通信协议研究 总被引:3,自引:1,他引:3
对IEC61158国际标准中的FF,Profibus,ControlNet和WorldFIP等现场总线的介质访问控制方法和通信协议形式进行了深入的研究,对发布/接收和生产/客户的通信模型进行了剖析。最后结合这些协议的特点,对现场总线向高速网络以太网的发展以及和Intenet的连接作了详细的描述。 相似文献
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不同媒体访问控制MAC协议直接导致了现场总线标准的多样化,这对现场总线的理解和应用造成了困难.具体分析了现场总线网络的特殊性,描述了目前使用的各种MAC协议及其优缺点,其中包括面向连接的协议、探询协议、TDMA、令牌环、令牌总线、虚拟令牌传递、隐性令牌传递、CSMA/CD、CSMA/CA和集总帧,进而揭示了这些MAC协议与现场总线标准之间的关系,有助于科研人员和用户选择适合需要的现场总线标准. 相似文献
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研究了工业控制网络的实时应用特性,建立周期信息和非周期信息发送优先级的模糊控制模型,并提出了一种新的实时信息调度方法。分析了信息调度的实时性和总线的利用效率,并与典型的现场总线实时能力作了比较,分析说明了基于模糊控制的实时任务调度策略(FCSS)较好地解决了周期信息和非周期信息的实时发送问题,可以有效解决控制网络实时信息的传输和总线资源利用率之间的矛盾。 相似文献
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ProfiBus协议的实时性能参数分析 总被引:6,自引:0,他引:6
在详细探讨Profibus现场总线数据链路层(MAC)协议的基础上,采用随机Petri网方法对协议令牌循环时间和总线存取效率进行建模分折,着重就协议的实时性能给出了确定随机Petri网(DSPN)模型和性能指标计算方法,并结合实例进行了计算和结果比较. 相似文献
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PROFIBUS现场总线协议的实时性是评价其性能的关键因素,因此,如何研究和计算实时性能参数显得尤为重要. 针对这一问题,在对PROFIBUS总线存取协议深入分析的基础上,设计了基于PROFIBUS-DP通信性能测试平台. 通过测试平台分析和计算了包信息率、传输效率、网络平均利用率、网络吞吐量、传输延迟和令牌循环时间等实时性能参数,并给出了总线循环时间与主站个数及报文数量之间的关系之间的关系,从而定性定量分析了PROFIBUS-DP现场总线的实时性能. 相似文献
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现场总线协议的实时性能与数据链路层协议关系密切,能否给出有效的数据链路层仿真模型,是进行现场总线实时性能分析计算的关键。本文详细探讨现场总线数据链路层协议特点,对目前流行的多种总线进行分类,在分类的基础上给出了确定随机Petri网仿真计算模型以及相关性能参数的计算。 相似文献
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《Computer Standards & Interfaces》2005,27(2):105-115
In distributed control system (DCS), computation tasks, which usually reside in different nodes and communicate with one another to accomplish a common goal, have to be executed timely. Therefore, there is a need for special-purposed real-time industrial networks. Foundation Fieldbus (FF) is characterized by explicitly distinguishing between periodic and aperiodic messages. Centralized Media Access Control (MAC) is utilized by FF to support periodic messages, and distributed MAC to support aperiodic messages. It is indicated that FF's current mechanism using Pass Token (PT) priority and PT circulation period cannot effectively guarantee the real-time requirement of important aperiodic messages. A detailed analysis shows the method of computing Actual PT Circulation Period (APTCP) should be improved. An improved method of computing APTCP is proposed in this paper, and then a method of determining Setting PT Circulation Period (SPTCP) is presented accordingly. In the end, simulation validates the effect of the improved method on the real-time performance of urgent aperiodic messages in FF. 相似文献
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本文提出一种基于DCS的客户机/服务器体系结构的应用模型,讨论了相应的网络结构及通信协议,并给出一个实时监控系统的实现。 相似文献
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分布式实时监控系统的设计与实现 总被引:4,自引:0,他引:4
本文提出一种基于DCS系统的分布式生产过程实时监控系统的设计方法。讨论了DCS控制网络与管理网络联第的结构及通信协议,介绍了系统过程组态、数据采集、网络通信和动态监控等功能及实现。 相似文献
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实时分布式Multi Agent控制理论的理想实现平台——现场总线控制系统 总被引:8,自引:1,他引:7
针对当前实时分布式Multi-Agent控制理论缺乏赖以实现的通用系统平台现状,本文提出“
将现场总线控制系统作为各种实时分布式Multi-Agent控制理论实现的通用系
统平台”这一新的命题.文中通过分析现场总线控制系统的成因和体系结构特点,论证了该
命题的正确性与可行性,并探讨了面对现场总线百家争鸣的现状应采用的选型策略.该命题
的提出,为实时分布式Multi-Agent控制理论走出低谷开创新的局面指出了一条切实可行的
新途径. 相似文献
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FF现场总线系统调度问题的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
FF现场总线系统(FCS)为典型的分布式实时系统,分布在不同设备(包括总线)
的功能块和通讯任务相互作用完成复杂的控制方案,除了实时性要求,还要考虑执行顺序和
资源约束,调度问题为一NP 完全问题.本文分析了FF控制系统的特点,提出了类比于作业
车间调度问题(JSSP)的调度模型,针对特殊的模型,设计相应的编码和解码规则以及性能
指标,用遗传算法在满足上述约束下构建调度表,实现无抖动调度,最后分析了该方法下系
统的可调度条件. 相似文献
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