基于調(diào)度算法的Profibus總線實時通信性能研究.pdf

1、隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)自動化水平的不斷提高，企業(yè)對管理和控制一體化需求也進一步增加，推動著工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)不斷向前發(fā)展，從基于模擬信號傳輸?shù)募⒖刂葡到y(tǒng)（DCS），到數(shù)字化、智能化、全分散的現(xiàn)場總線，再到近年來新出現(xiàn)并得到迅速發(fā)展的工業(yè)以太網(wǎng)?，F(xiàn)場總線是一種全分布式、網(wǎng)絡(luò)化實時反饋控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線技術(shù)使得現(xiàn)場設(shè)備具有更豐富的控制、通信、組態(tài)管理和自診斷功能，它簡化了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將控制功能徹底下放到現(xiàn)場，實

2、現(xiàn)了真正意義上的分散控制。在現(xiàn)有的各種現(xiàn)場總線標準中，Profibus總線是一種比較流行的現(xiàn)場總線標準，在國內(nèi)外的應(yīng)用和研究已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒臁?作為一種特定應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)，和商業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)相比，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)具有自身的要求和特點，其中非常重要的一點就是實時性要求高，不僅要求傳輸速度快，還要求響應(yīng)快，直接影響著整個控制系統(tǒng)的性能。因此，如何應(yīng)用更好的信息調(diào)度策略，來改善和提高現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的實時性顯得尤為重要。 本文對影響現(xiàn)場總線實時

3、性的關(guān)鍵技術(shù)進行了系統(tǒng)深入的分析，給出了現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)信息模型，討論了現(xiàn)場總線的時間約束和空間約束等時態(tài)特性，給出了評價現(xiàn)場總線實時性能的QoS指標。對信息調(diào)度算法進行了探討，指出了各種動、靜態(tài)信息調(diào)度算法的優(yōu)缺點。對總線數(shù)據(jù)鏈路層的介質(zhì)訪問控制方法進行了詳細的比較研究，指出了各種介質(zhì)訪問控制方法對處理具有不同時間特征的總線信息的優(yōu)越性及其存在的問題。本文詳細分析和研究了Profibus總線的數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)和MAC層消息處理過程，