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Real-time performance of periodic data transmission in EPA industrial Ethernet 被引量:2
1
作者 刘宁 仲崇权 莫亚林 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2012年第3期336-342,共7页
To evaluate and improve the real-time performance of Ethernet for plant automation(EPA) industrial Ethernet,the real-time performance of EPA periodic data transmission was theoretically and experimentally studied.By... To evaluate and improve the real-time performance of Ethernet for plant automation(EPA) industrial Ethernet,the real-time performance of EPA periodic data transmission was theoretically and experimentally studied.By analyzing information transmission regularity and EPA deterministic scheduling mechanism,periodic messages were categorized as different modes according to their entering-queue time.The scheduling characteristics and delivery time of each mode and their interacting relations were studied,during which the models of real-time performance of periodic information transmission in EPA system were established.On this basis,an experimental platform is developed to test the delivery time of periodic messages transmission in EPA system.According to the analysis and the experiment,the main factors that limit the real-time performance of EPA periodic data transmission and the improvement methods were proposed. 展开更多
关键词 Ethernet for plant automation(epa industrial Ethernet periodic data transmission real-time performance delivery time
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Design and FPGA verification of a novel reliable real-time data transfer system 被引量:2
2
作者 Yu-ping LIAN Yan HAN +2 位作者 Ming-xu HUO Jin-long CHEN Yan ZHANG 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第10期1406-1410,共5页
Considering the increasing use of information technology with established standards, such as TCP/IP and XML in modem industrial automation, we present a high cost performance solution with FPGA (field programmable ga... Considering the increasing use of information technology with established standards, such as TCP/IP and XML in modem industrial automation, we present a high cost performance solution with FPGA (field programmable gate array) implementation of a novel reliable real-time data transfer system based on EPA (Ethemet for plant automation) protocol and IEEE 1588 standard. This combination can provide more predictable and real-time communication between automation equipments and precise synchronization between devices. The designed EPA system has been verified on Xilinx Spartan3 XC3S1500 and it consumed 75% of the total slices. The experimental results show that the novel industrial control system achieves high synchronization precision and provides a 1.59-ps standard deviation between the master device and the slave ones. Such a real-time data transfer system is an excellent candidate for automation equipments which require precise synchronization based on Ethemet at a comparatively low price. 展开更多
关键词 ethemet for plant automation epa IEEE 1588 Precise synchronization real-time data transfer
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Performance analysis model for real-time Ethernet-based computer numerical control system 被引量:2
3
作者 万加富 李迪 +1 位作者 涂钰青 张春华 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第5期1545-1553,共9页
In order to optimize the embedded system implementation for Ethernet-based computer numerical control (CNC) system, it is very necessary to establish the performance analysis model and further adopt the codesign met... In order to optimize the embedded system implementation for Ethernet-based computer numerical control (CNC) system, it is very necessary to establish the performance analysis model and further adopt the codesign method from the control, communication and computing perspectives. On the basis of analyzing real-time Ethemet, system architecture, time characteristic parameters of control-loop ere, a performance analysis model for real-time Ethemet-based CNC system was proposed, which is able to include the timing effects caused by the implementation platform in the simulation. The key for establishing the model is accomplished by designing the error analysis module and the controller nodes. Under the restraint of CPU resource and communication bandwidth, the experiment with a case study was conducted, and the results show that if the deadline miss ratio of data packets is 0.2%, then the percentage error is 1.105%. The proposed model can be used at several stages of CNC system development. 展开更多
关键词 computer numerical control (CNC) system real-time ethemet time characteristic parameters performance analysis model manufacturing accuracy
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EPA实时以太网与标准化 被引量:10
4
作者 冯冬芹 俞海斌 +1 位作者 金建祥 褚健 《自动化仪表》 CAS 2005年第9期1-3,共3页
分析了实时以太网研究背景,介绍了EPA实时以太网与标准的技术特点、EPA国家和国际标准化情况,以及EPA标准发展和推广现状。
关键词 epa 实时以太网 标准化 epa标准 国际标准化
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变频装置高速以太网EPA通用接口模块的开发 被引量:1
5
作者 梁涛 张浩 +1 位作者 孙鹤旭 林涛 《电测与仪表》 北大核心 2007年第4期24-28,共5页
为了将变频器接入EPA网络,实现由以太网的实时运动控制,采用模块化的设计思想,为所开发的永磁同步电动机数字交流伺服控制器设计了高速智能EPA通信接口。该模块核心为AT91R40008 ARM7处理器,由AX88796网卡芯片实现TCP/IP协议的解析,采用... 为了将变频器接入EPA网络,实现由以太网的实时运动控制,采用模块化的设计思想,为所开发的永磁同步电动机数字交流伺服控制器设计了高速智能EPA通信接口。该模块核心为AT91R40008 ARM7处理器,由AX88796网卡芯片实现TCP/IP协议的解析,采用DPRAM实现与变频控制器高速并行数据通信,并在μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统下实现了EPA工协议栈,通过时钟同步实现实时运动控制。测试结果表明,采用该EPA模块的变频调速装置具有较高的精度、实时性和通用性。 展开更多
关键词 epa 实时工业以太网 嵌入式实时操作系统 时钟同步 变频器
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电动执行器EPA高速通信模块的开发 被引量:1
6
作者 梁涛 张浩 +1 位作者 孙鹤旭 林涛 《微特电机》 北大核心 2007年第6期22-25,共4页
介绍了采用模块化设计思想为某电动执行器的变频控制器设计的EPA通信模块。该模块核心为AT91R40008ARM7处理器和AX88796网卡芯片,采用DPRAM实现与变频控制器高速并行数据通信,内嵌μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统和EPA工业以太网协议栈。... 介绍了采用模块化设计思想为某电动执行器的变频控制器设计的EPA通信模块。该模块核心为AT91R40008ARM7处理器和AX88796网卡芯片,采用DPRAM实现与变频控制器高速并行数据通信,内嵌μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统和EPA工业以太网协议栈。测试结果表明,采用该EPA模块的电动执行器通讯具有较高的精度、实时性和通用性。 展开更多
关键词 epa实时工业以太网 嵌入式实时操作系统 时钟同步 变频电动执行器
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EPA协议抽象测试集的设计 被引量:2
7
作者 王平 汪春华 +1 位作者 易明华 张艳芳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第10期2270-2271,2288,共3页
根据IEC9646对协议测试的原理和说明,基于工业以太网(EPA)协议的通信特点及其要求,设计了EPA一致性测试中抽象测试集的层次结构模型,参照树表结合表示法(TTCN)的结构框架和思路定义了一种类形式化语言来描述EPA的抽象测试集,介绍了EPA... 根据IEC9646对协议测试的原理和说明,基于工业以太网(EPA)协议的通信特点及其要求,设计了EPA一致性测试中抽象测试集的层次结构模型,参照树表结合表示法(TTCN)的结构框架和思路定义了一种类形式化语言来描述EPA的抽象测试集,介绍了EPA抽象测试集的生成过程和实现步骤。通过EPA一致性测试系统的实际应用,证明EPA抽象测试集能够完整的包括EPA协议一致性测试的所有内容,根据此测试集设计的测试系统能够准确测试出被测协议实现是否与EPA标准一致。 展开更多
关键词 工业以太网 一致性测试 抽象测试集
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EPA网络控制系统时延特性分析 被引量:4
8
作者 刘宁 仲崇权 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第3期30-34,共5页
EPA(Ethernet for Plant Automation)通过微网段划分和确定性调度策略解决了以太网的非确定性问题,实现了信息的实时传输。作为一种实时网络控制系统,网络时延特性是影响EPA控制性能的关键因素。在分析EPA信息结构和信息传输规律的基础... EPA(Ethernet for Plant Automation)通过微网段划分和确定性调度策略解决了以太网的非确定性问题,实现了信息的实时传输。作为一种实时网络控制系统,网络时延特性是影响EPA控制性能的关键因素。在分析EPA信息结构和信息传输规律的基础上,研究了EPA微网段中信息传输网络时延的构成和各部分子时延的特性。通过分析确定性调度策略,对网络时延各部分中最重要的通信调度管理实体排队时延部分进行了重点研究,推导了周期报文和非周期报文排队时延的数学表达式,还建立了确定周期报文发送时间片和非周期报文发送时间片的数学模型。最后通过一个实例对相关分析进行了验证,找到了制约EPA网络时延特性的关键因素并提出了解决方案。 展开更多
关键词 工业以太网 网络控制系统 网络时延
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基于并行处理的EPA通信调度算法研究与实现 被引量:1
9
作者 张先富 冯冬芹 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期434-439,共6页
针对目前工业以太网(EPA)通信调度算法软件实现方法存在的内存资源耗费多,通信调度表搜索效率低的问题,提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的硬件实现方法。该实现方法采用了一种报文集中存储,通信调度表分别构建的策略,并基于... 针对目前工业以太网(EPA)通信调度算法软件实现方法存在的内存资源耗费多,通信调度表搜索效率低的问题,提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的硬件实现方法。该实现方法采用了一种报文集中存储,通信调度表分别构建的策略,并基于该策略设计了一种并行处理的调度表搜索方法。在以Altera CycloneⅡFPGA为主控芯片的开发平台上的测试结果表明,与软件实现方法相比,该设计方法减少了内存资源的占有率,将报文搜索效率提高了9倍,通信调度性能提高了1倍。 展开更多
关键词 工业以太网(epa) 通信调度管理实体 现场可编程逻辑门阵列(FPGA) 通信调度表 并行处理
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EPA无线工业控制系统的任务调度算法
10
作者 王军 陈未如 张文国 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第5期738-741,共4页
针对基于EPA标准的工业控制系统底层使用无线通信技术时,传统的实时调度机制不适应无线工业应用的特点,很难达到原有的效果等问题。以解决无线工业控制系统通信任务的超时现象为目的,提出了适合无线EPA标准的任务调度算法。利用启发式... 针对基于EPA标准的工业控制系统底层使用无线通信技术时,传统的实时调度机制不适应无线工业应用的特点,很难达到原有的效果等问题。以解决无线工业控制系统通信任务的超时现象为目的,提出了适合无线EPA标准的任务调度算法。利用启发式机制搜索合理的通信任务预留时间,并根据预留时间进行功能任务和通信任务的联合调度。最后,分析了基于该方法的一个应用实例,该调度方法有效地延长了通信任务的截止时间,进而补偿了无线技术在工业恶劣环境中出现的信道传输质量极不稳定带来的实时性较差等负面影响。 展开更多
关键词 任务调度 工业以太网 epa 无线工业控制系统
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EPA调度算法信道利用率分析及仿真
11
作者 蔡晨光 姜秀柱 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第9期76-78,82,共4页
分析EPA微网段中EPA通信调度管理实体的调度原理,讨论EPA通信调度算法的信道使用效率,并给出在一定条件下,周期数据传输阶段的信道利用率和非周期数据传输阶段的信道利用率。通过理论推导得出上限值及下限值。根据OPNET Modeler创建EPA... 分析EPA微网段中EPA通信调度管理实体的调度原理,讨论EPA通信调度算法的信道使用效率,并给出在一定条件下,周期数据传输阶段的信道利用率和非周期数据传输阶段的信道利用率。通过理论推导得出上限值及下限值。根据OPNET Modeler创建EPA仿真模型,证明EPA调度算法的信道利用率能够达到理论值的最大值与最小值,验证了理论推导结果的正确性。 展开更多
关键词 OPNET仿真 epa协议 微网段 信道利用率 实时性 周期调度
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基于EPA网络的多媒体数据确定性传输 被引量:6
12
作者 何玉智 冯冬芹 朱予辰 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第2期26-30,共5页
为实现多媒体数据在EPA中的确定性传输,在研究EPA通信调度原理的基础上,分析多媒体数据在EPA通信宏周期传输的可行性以及分片重组原理,设计多媒体数据在周期时间片的传输调度模型,以及基于链表插入方法的分片数据报重组算法。针对目前... 为实现多媒体数据在EPA中的确定性传输,在研究EPA通信调度原理的基础上,分析多媒体数据在EPA通信宏周期传输的可行性以及分片重组原理,设计多媒体数据在周期时间片的传输调度模型,以及基于链表插入方法的分片数据报重组算法。针对目前多数多媒体设备未集成EPA协议栈,无法直接参与EPA现场层调度的问题,搭建接入多媒体数据的EPA网络测试平台。实验结果表明,在不干扰控制数据传输的情况下,基于EPA的多媒体数据传输延时为30 ms^36 ms,满足可接受延时小于130 ms的要求,延时抖动在4 ms以内,图像清晰流畅,从而验证了将多媒体数据接入EPA网络确定性传输的可行性。 展开更多
关键词 epa网络 多媒体 分片重组 网络平台 调度模型
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EPA标准化进程、形势与今后的任务 被引量:2
13
作者 冯冬芹 《自动化仪表》 CAS 2006年第9期2-4,共3页
论述了我国自主制定的EPA实时以太网标准的产生背景、主要技术创新特点以及正式成为国际标准的进程。在分析当今国际上工业以太网技术激烈竞争局面和标准化形势的基础上,提出我国应该抓住机遇,深化EPA及其系列标准的制定工作,进一步扩大... 论述了我国自主制定的EPA实时以太网标准的产生背景、主要技术创新特点以及正式成为国际标准的进程。在分析当今国际上工业以太网技术激烈竞争局面和标准化形势的基础上,提出我国应该抓住机遇,深化EPA及其系列标准的制定工作,进一步扩大EPA产品的推广工作,以推动我国工业自动化仪表行业的不断创新。 展开更多
关键词 epa实时以太网 标准化 功能快 国际标准
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智能阀门定位器EPA高速通信模块的开发 被引量:1
14
作者 石成华 杨彬 +1 位作者 王文亮 赵洋 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第12期75-77,共3页
介绍了智能阀门定位器EPA高速通讯模块的设计原理和方法,模块核心为ARM7处理器AT91R40008和AX88796网卡芯片,采用DPRAM实现与阀门定位器高速并行数据通信,内嵌μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统和EPA工业以太网协议栈。测试结果表明:采用该EP... 介绍了智能阀门定位器EPA高速通讯模块的设计原理和方法,模块核心为ARM7处理器AT91R40008和AX88796网卡芯片,采用DPRAM实现与阀门定位器高速并行数据通信,内嵌μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统和EPA工业以太网协议栈。测试结果表明:采用该EPA模块的阀门定位器通讯具有较高的精度、实时性和通用性。 展开更多
关键词 阀门定位器 epa实时工业以太网 双端口RAM 嵌入式实时操作系统
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Improving the real-time performance of Ethernet for plant automation(EPA) based industrial networks 被引量:12
15
作者 Li LU Dong-qin FENG Jian CHU 《Journal of Zhejiang University-Science C(Computers and Electronics)》 SCIE EI 2013年第6期433-448,共16页
Real-time Ethernet(RTE) control systems with critical real-time requirements are called fast real-time(FRT) systems.To improve the real-time performance of Ethernet for plant automation(EPA),we propose an EPA-FRT sche... Real-time Ethernet(RTE) control systems with critical real-time requirements are called fast real-time(FRT) systems.To improve the real-time performance of Ethernet for plant automation(EPA),we propose an EPA-FRT scheme.The minimum macrocycle of EPA networks is reduced by redefining the EPA network frame format,and the synchronization process is modified to acquire higher accuracy.A multi-segmented topology with a scheduling scheme is introduced to increase effective bandwidth utilization and reduce protocol overheads,and thus to shorten the communication cycle significantly.Performance analysis and practical tests on a prototype system show the effectiveness of the proposed scheme,which achieves the best performance at small periodic payload in large scale systems. 展开更多
关键词 Ethernet for plant automation epa Fast real-time (FRT) system real-time Ethernet (RTE) Scheduling scheme171 ~ ~l ~nI~ ]Ui^umanf onrla* A ~| F numh~* TDg02
原文传递
赫优讯(Hilscher)—实时以太网开发诊断套件
16
《自动化博览》 2009年第3期8-8,共1页
德国赫优讯(Hilscher)自动化有限公司推出了集开发、测试与教学功能于一身的实时以太网开发诊断套件——Real-Time—Ethemet Kit。
关键词 实时以太网 开发 套件 诊断 real-time ethemet 教学功能 自动化
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