网络控制系统若干通信网络实时特性研究

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1、结构的协商式生成树协议。这个算法能够快速收敛，缩小交换机端口的转发延迟，提高网络的实时特性。针对交换式以太网QoS实现问题，按照网络流量分配优先级、实时性信息分配较高优先级的原则，本文提出考虑优先级的加权公平队列算法(WFQP)，即对交换机的数据流进行调度处理，降低实时信息的端到端延迟，从而有效提高实时信息的传输质量。(3)第三部分研究了无线网络的实时特性考虑到工业控制环境中对于网络的实时性和可靠性的高要求特点，本文首先研究基本业务群网的特性，提出了一种改进的介质访问控制(MAC)协议，来提高网络处理实时信息的能力；接着分析扩展结构中访问节点(AP)站点的轮询机

2、制，推导出信息的传输时间；最后比较了几种网络拓扑对信息延迟的影响，仿真结果表明采用IP网络连接无线网络和有线网络得到的无线延迟最小。(4)工业控制网络在造纸工业中的应用研究在研究3种典型工业控制网络的基础上，文章接着分析造纸工业中的信息网络，提出以PROFIBus为现场级控制网络，交换式网络为工厂级网络的造纸厂信息系统。最后，在总结全文的基础上，笔者给出论文研究过程中得出的思考和结论，提出了一些需要进一步深入研究的问题。关键词：工业控制网络PROFIBUS协商式生成树协议WFQP无线局域网ABSTRACTWiththequickdevelopmentofinfo

3、rmationtechnology,Industrialnetworkisthekeyofthenewcontrolsystem．NCS(NetworkedControlSystem)isakindoffeedbackcontrolsystemwhereinthecontrolloopisclosedthroughreal-timecontrolnetwork．Itsperformancemainlydependsonthereal-timeperformanceofindustrialnetwork．So，thispapermainlystudys“there

4、al-timecharacterofseveralcommunicationnetworksinnetworkcontrolsystem”sponsoredbyNationalNaturalScienceFoundationofChina：“ModelingandAnalysisofFieldbus—BasedReal·timeIndustrialCommunicationSystem”(No．60084001)and“AnalysisandImprovementofHighSpeedEthernetinRealtimeCapability”(PRASI一010

5、4)．Thepaperisdividedintofourparts：Inthefirstpart，theresearchisfocusedonRPOFIBUS．ThispaperanalyzesthetemporalcharacterofPROFIBUSusingtheworstcaseschedulingandobtainsthesufficientandnecessaryconditionsatisfiedto．schedulability．Basedonthecharacterofindustrialapplication，thispaperprovide

6、saholisticschedulingtocontrolthesequenceoftokenrotationusinggraphtheory,whichimprovesthetemporalfunctionofPROFIBUS．Thesecondpartis曲outswitchedEthernetthatisthemostimportantpartofthispaper．Thispaperpresentsatheoreticanalysisofthetemporalcharacteristicsofoutputbufferinswitch，givesthepr

7、obabilitydistributionfunctionofdelayandaveragequeuingtime，andcomparestheend—tO—enddelaybetweentraditionalandswitchedEthemet．VLANisoneofimportanttechnologiesthatswitchhastoimplement．Switchhastorapidlyandefficientlyfmdandmaintainanun—loopedtopology．ThispaperconfiguresVLANbasedonCisco’S

8、VTPandpropos