工业以太网实时通信中的调度表构建策略研究

介绍了一种工业以太网实时通信机制．在传输层和数据链路层增加了实时通信实体，在不改变以太网通信机制的前提下，通过调度信息的发送解决了以太网的通信冲突问题．工业以太网的实时通信调度需要与功能块调度协调一致；在对功能块调度机制进行分析的基础上，将功能块调度与实时通信调度相结合，提出了工业以太网实时通信中周期性时间调度表和非周期通信调度表的构建方法．     

工业以太网实时性问题及解决方案

实时性问题是长期阻碍以太网进入工业控制领域的主要障碍之一。结合以太网的通信机制,分析了以太网确定性实时通信的要求,同时介绍了当前解决工业以太网实时性问题的几种方案。     

试论工业以太网实时通信技术

工业以太网进入工业控制领域是工业自动化的发展趋势，其中主要障碍是以太网的非实时通信。简要介绍了几种工业以太网的实时通信技术。侧重介绍分散自动化接口解决工业以太网通信实时性的方法——RITS协议。讨论了RTIS协议实现实时通信的性能。     

不同网络结构的交换式以太网最大时延的研究

以太网的实时通信不确定性是其应用于实时性要求较高的工业控制系统中的障碍。交换式以太网的出现使这一问题得到了改善。采用网络演算理论作为以太网实时性能的分析方法，计算出星形和树形两种不同网络结构的交换式以太网的最大网络时延，分析了不同负载和不同数据量的情况下两种拓扑的实时性能，证明了交换式以太网良好的实时性能以及应用于实时工业控制中的可行性，并提出将以太网应用于高速磁浮列车的运行控制系统中的方案，保证了磁浮列车中信息的实时传输。     

EPA实时以太网标准化

分析了实时以太网应用需求，针对工业控制网络的通信特点，提出了制定基于以太网、TCP／IP协议的应用层服务和协议规范的必要性。介绍了EPA实时以太网的技术特点和标准化情况。     

工业以太网中网络通信技术的研究

随着以太网技术的迅猛发展，工业以太网在工业控制领域扮演着越来越重要的角色。该文在阐述工业以太网通信协议模型基础上．针对当前工业控制领域提出的将测控分散到现场、实现远程监控的要求，提出了一种实现工业以太网数据通信技术的可行的方案。按该方案设计的系统已得到实现．应用结果证明此种通信方案高效可靠。能够满足工业以太网对于网络通信的要求。     

基于软件的实时交换式以太网性能测试

本文简要介绍了在交换式以太网环境下采用流量控制来实现实时通信的方法,然后着重讲述如何对基于软件的实时交换式以太网进行测试,以验证采用流量控制后是否改善了网络的性能。测试的内容主要有:延迟、抖动、丢包率。测试表明,通过流量控制可以有效实现以太网环境下的实时通信。     

工业控制网络的研究现状及发展趋势

工业控制网络在工业通信及先进制造领域起到关键性作用。回顾了工业控制网络的发展历程,重点分析了工业以太网的实时通信技术,针对通信实时性的强弱性质将目前主流工业以太网进行了分类研究,将其划分为软实时、硬实时以及同步硬实时3类,重点探讨了各自的实时通信机制。同时阐述了正在进入工业控制领域的实时异构网络及无线网络,最后讨论了工业控制网络研究的技术难题,并提出了新的发展方向。     

硬实时以太网ARTC可靠性保障技术研究

实时网络的很大一部分应用在现场总线控制领域，提供实时、快速、可靠的信息传递。基于以太网的硬实时通信技术ARTC能较好地满足工业控制系统实时、快速的通信要求，但以太网的通信特性却导致其缺乏可靠性。本文简要介绍了ARTC的通信管理机制，在对其可靠性问题深入研究的基础上，从系统结构、多级自检、监控管理、故障处理以及流控等方面提出了相应的处理策略，能全面提升系统的可靠性，为ARTC在现场总线控制领域的应用奠定了坚实的基础。     

解决以太网协议实时性的几种方案

以太网技术以其低成本、高速、高稳定性和高可靠性的优点,正逐渐向工业现场控制领域发展,但是由于以太网技术在工业现场通信方面不能满足实时性的要求,因此就诞生了许多实时以太网技术的解决方案。本文主要介绍现今比较流行的几种实时以太网协议,以及它们如何在工业以太网的基础上对协议进行改进,以满足工业现场对实时通信的要求。     

工业以太网确定性调度的设计与实现

工业控制网络对网络的实时性要求很高,不仅要求传输速度快,数据传输还要具有确定性。以太网的通信存在不确定性,不能满足实时性要求,成为以太网应用于工业控制领域的主要障碍。本设计实现的实时以太网就是网络中每个节点的通信被严格地限定在规定时间内,确保在同一网段内同时只有一台在发送数据。     

工业以太网实时通信技术及进展

改善实时性之后,以太网已经成功地进入工业自动化信息层、控制层。以太网应用到工业现场设备层,实时性仍然是最大障碍。文章结合以太网的通信机制,探讨了典型的工业以太网实时性技术特点,介绍了能够应用于现场设备的确定性工业以太网———Ethernet Powerlink的解决方案。     

一种基于Ethernet的硬实时通信协议

分布式硬实时系统应用日益增长,网络处理硬实时消息的能力变得更加重要,Ｅｔｈｅｒｎｅｔ是一种非确定性网络,提出一种基于Ｅｔｈｅｒｎｅｔ的通信协议ＲＴＣＣ,能够向分布硬实时系统提供硬实时性能保障,而Ｅｔｈｅｒｎｅｔ硬件不需做任何修改,ＲＴＣＣ采用命令／响应多路传输和总线表方式来调度底层通信介质,很好地解决了实时通信面临的两个问题：访问仲裁过程和传输控制过程,测试结果分析表明ＲＴＣＣ具有良好的实时性能。     

基于TCP/IP协议的高可靠冗余以太网设计

研究提出一种工业以太网冗余通信方案。结合工业自愈以太环网和节点双网卡技术,设计基于TCP/IP协议的双网卡冗余通信机制,提高了网络数据传输通信的实时性和可靠性。实验证明,设计的方案可保证网络数据传输具备高可靠性。     

基于OPNET的交换式以太网实时性仿真分析

以太网的通信不确定性是其应用于实时性要求较高的工业控制系统中的障碍.交换式以太网的出现使这一问题得到了改善.研究了传统以太网和交换式以太网的网络时延问题,根据网络中央节点设备的不同,通过构建工业以太网模型,研究不同负载下网络的性能仿真结果表明了交换式以太网良好的实时性能.     

工业以太网实时调度技术的设计与实现

鉴于以太网在工业现场设备控制层的应用前景,有意将以太网引入武器装备的底层控制环境.但它必须满足确定性实时调度的要求.基于以太网的TCP/IP通信机制和IEEE1588时钟同步协议,在数据链路层之上引入实时调度机制以消除现有的CSMA/CD机制在时间行为上的不确定性.相关的分析和测试表明,新设计的通信调度机制能够使得网络...     

多总线混合分布式网络控制系统研究

测控仪表的数字化和通信技术的发展，使孤岛式的局域自动化正向网络式全局自动化转变，但现场设备接口标准和控制网络协议的多样化，从最初的通用串行通讯发展到今天的现场总线和工业以太网，导致了多总线协议在工业现场普遍并存．鉴于此。本文研究了这种多总线混合分布式网络控制系统。对其实现的关键技术进行了探讨．重点研究了底层可靠实时数据通讯和整个系统的信息集成问题．同时，对正在发展的具有Ethernet接口的新型测控设备与这种网络之间的集成问题进行了分析．本文探讨的问题，在企业提高自动化水平过程中具有普遍性，有重大的实用背景．     

基于EPA协议的精确时钟同步方法

工业以太网中通讯链路的不对称性,使得IEEE1588协议中的从时钟偏差计算方法并不适用.本文在EPA(Ether-net for Plant Automation)协议中CSME(Communication Scheduling Management Entity)算法调度的基础上分析了IEEE1588时间同步协议,提出了一种从时钟同步于主时钟的加权修正算法,同时应用晶振频率补偿算法,使得满足了基于EPA协议的工业以太网系统中同步数据采集和控制的实时性要求.采用硬件描述语言(Verilog HDL)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现了这种硬件时钟同步方法.该方法解决了传统的基于片上系统(SOC)时钟同步方案中时间戳不稳定、同步精度低等问题.使用Xilinx Spartan3 XC3S1500的FPGA验证了主从时钟的一致性,160ns的标准偏差和50ns的时间偏差平均值的测试结果证明了本文中算法较之协议中原算法的优越性.该方法也为集成现有网卡芯片的系统提供了一种高性价比和高精度的时钟同步解决方案.