人工神经网络思想优化EPA动态通信调度.pdf

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1、人工神经网络思想优化EPA动态通信调度孟祥印，等人工神经网络思想优化EPA动态通信调度OptimizingEPADynamicCommunicationDispatchingPerformancebyUtilizingtheThoughtsofArtificialNeuralNetwork孟祥印苟世德(西南交通大学智能机电技术研究所，四川成都610031)摘要：研究了工业以太网国际标准EPA的通信调度方法和性能，并分析了工业EPA应用层采用的令牌／生产者／消费者实时通信模型，指出该模型忽略了系统工作过程中周期性变量和非周期变量之间的相互影响。针

2、对参量访问的优先级分配不够周令和灵活的问题，提出了利用人工神经网络的思想优化EPA实时动态通信调度，给出了一个新的智能实时通信调度应用模型。过程控制系统中EPA应用的仿真结果显示，该智能通信调度模型表现良好、优点明显。关键词：工业以太网EPA人工神经网络优化通信调度中图分类号：TP273+．5文献标志码：AAbstract：Thecommunicationdispatchingmethodandperfolt'nlanceofIntemationalStandardEPAforindustrialEthernetisresearched．and

3、thetoken／producer／consumerreal—timecommunicationmodelofEPAapplicationlayerisanalyzed．Itisproposedthatthismodelignorestheinteractionbetweenperiodicalandan-periodicalvariables，andtheparameteraccessprioritieshavenotallocatedconsideratelyandflexibly．Byadoptingtheconceptofartific

4、ialneuralnetwork，theEPAreal—timedynamiccommunicationdispatchingisoptimized，andthenewintelligentreal—timecommunicationapplicationmodelisgiven．ThesimulationresultofEPAapplicationinprocesscontrolsystemindicatesthatthisintelligentcommunicationdispatchingmodelworksbetterandfeatur

5、esobviousmerits．Keywords：IndustrialEthernetEPAArtificialneuralnetworkOptimizationCommunicationdispatching0引言以太网要应用于现场设备层测控，需要解决通信的实时性、可靠性、安全性、可互操作性和总线供电等关键技术问题【1。2’。中国自主知识产权的工业以太网现场总线标准EPA，利用交换式以太网等技术实现了系统通信的确定性，利用微网段、报文优先级、UDP传输和应用层实时通信协议等方式改善了网络的实时性，从而实现了性能良好的应用于工业现场测控的以太网

6、络。EPA以太网的实时通信模型为令牌／生产者／消费者模型∞o。对突发性非周期性信息，如报警信息，采用令牌通信方式，在周期变量通信间隙进行处理；对于周期性变量，采用生产者／消费者实时通信模型，按照调度表周期循环处理。通过对EPA的实时通信模型的分析发现，EPA通信调度忽略了周期性变量和报警信息之间的相互影响，参量访问的优先级分配也不够周全和灵活。中央高校基拳科研业务费专项基金资助项目(编号：H09如燃7-106)。修改稿收到日期：201l-01一11。第一作者孟祥印，男，1979年生，现为西南变通大学机电一体化专业在读博士研究生。讲师；主要从事现

7、场工业总线与控制网络方面的研究。《自动化仪表》第32卷第12期2011年12月本文利用人工神经网络，计算出要调度和访问的参量的优先顺序，从而动态、合理地调度访问EPA系统中的参量。1EPA通信调度分析1．1确定性调度原理与分析EPA协议为所有的报文分配了优先级，并采用基于时间片和基于优先级相结合的方法进行通信调度H’。周期报文较非周期报文的发送优先级高，非周期报文穿插在周期性报文之间发送。不同周期报文的发送顺序是按其优先级高低、IP地址大小和时间有效方式进行排列的"“1。假设EPA的某个网段上除了调度者之外还有A、B、C三个设备，它们的生产和消

8、费关系按照以下方式进行组态。①设备A是变量A’的生产者、变量B’的消费者：②设备B是变量曰7的生产者、变量A’的消费者；③设备c是变量A’和变量87的