162 pcx

162 Bezprzewodowe sieci komputerowe

Analiza czasowa konwertera dla sieci przemysłowych

Parametrem charakteryzującym sieci przemysłowe jest czas trwania cyklu sieci. W sieci Modbus jest on równy sumie czasów trwania poszczególnych transakcji.

Transakcja w tej sieci składa się z pytania (polecenia) wysłanego ze stacji nadrzędnej oraz odpowiedzi ze stacji podrzędnej. Z uwzględnieniem czasu potrzebnego na realizację polecenia w stacji podrzędnej, czas wykonania transakcji może być określony zależnością:

T[s] = ^r»(F,u + Fs) + T„_k. (7.10)

V

gdzie L_h - długość znaku [b], V - prędkość transmisji [b/s], F_h, i F_s - odpowiednio długość ramki stacji nadrzędnej i podrzędnej [B], a T_wvk - czas potrzebny na realizację polecenia w stacji podrzędnej [s].

Po dołączeniu konwerterów czas transakcji można określić wzorem T [s] = y • (Fm + Fs) + T_wyk + (Tm + Tusl (7-11)

gdzie T_kM i T_ks są opóźnieniami [s] wnoszonymi przez konwertery w procesy transmisji ramki, odpowiednio stacji nadrzędnej i podrzędnej.

Przykładowe oszacowanie wpływu konwertera na parametry czasowe sieci dotyczy sieci Modbus pracującej w trybie RTU. Przyjęto następujące dane: długość znaku L_b = 11 bitów, prędkość transmisji V = 4800 b/s. Realizowane jest polecenie zapisu jednego słowa w sterowniku, tak więc długości ramek wynoszą F_M = F_s = 8 znaków.

Stacja nadrzędna (ang. master) wysyła ramkę polecenia (rysunek 7.16). Czas transmisji tej ramki (T_k„-T_KN) wynosi 18,33 ms. Ponieważ liczba zebranych w konwerterze znaków jest niewystarczająca do rozpoczęcia transmisji, konwerter czeka przez czas równy czasowi transmisji 3,5 znaku, tj. 8,02 ms. Czas transmisji łączem radiowym ramki zawierającej 8 bajtów łącza przewodowego wynosi 11,40 ms. Również po stronie odbierającej liczba znaków nie wystarcza do rozpoczęcia transmisji, tak więc konwerter czeka na nadejście kolejnej ramki, czyli 15,68 ms. Po upływie tego czasu . rozpoczyna transmisję łączem przewodowym, co zajmuje 18,33 ms. Stacja podrzędna odczekuje jeszcze czas równy czasowi transmisji 3,5 znaku (8,02 ms) w celu stwierdzenia końca ramki. Sumaryczny czas transmisji ramki wynosi więc 79,78 ms, zaś opóźnienie T_kM = T_ok-T_kn jest równe 53,43 ms.

Po otrzymaniu ramki stacja podrzędna (ang. slave) realizuje polecenie. Czas jego realizacji nie ulega wpływowi konwertera. Zmierzony doświadczalnie czas wykonania zapisu pojedynczego słowa wynosi około 27 ms.