Введение
Глава 1. Анализ концепции построения распределенных систем управления на основе Fieldbus-систем 12
1.1 Введение 12
1.2 Этапы развития систем АСУТП 13
1.3 Место fieldbus-систем в иерархии сетей 14
1.4 Преимущества распределенного управления на основе fieldbus-технологий 15
1.5 Основные требования к системам АСУТП 19
1.5.1 Требование работы в режиме реалънбговремени 20
1.5.2 Требование использования необходимых аппаратных средств...24
1.5.3 Требование децентрализованного управления 26
1.6 Проблемы функционирования fieldbus-сетей 27
1.6.1 Увеличение времени ответа 27
1.6.2 Неэффективность программного обеспечения узлов сети 29
1.6.3 Реализация аппаратных и программных технологий 29
1.6.4 Несовместимость устройств в сети 29
1.6.5 Изменение размеров блоков и пакетов 30
1.7 Обзор существующих fieldbus-систем. Стандарты и протоколы 30
1.7.1 P-NET 33
1.7.2 LonWorks 35
1.7.3 PROFIBUS 38
1.7.4 EIB 40
1.8 Постановка задачи анализа и повышения производительности сетей промышленной автоматизации 44
1.9 Выводы 45
Глава 2. Анализ fieldbus-системы P-NET 46
2.1 Обзор fieldbus-системы P-NET 46
2.1.1 Введение 46
2.1.2 Уровень 1. Уровень физической связи 50
2.1.3 Уровень 2. Уровень связи данных 57
2.1.4 Уровень 3. Сетевой уровень 62
2.1.5 Уровень 4. Уровень обслуживания 65
2.1.6 Уровнь 7. Уровень приложений 70
2.1.7 Канал 71
2.2 Анализ характеристик fieldbus-системы P-NET 71
2.2.1 Базовые характеристики 71
2.2.2 Характеристики реального времени 73
2.3 Формализация задачи анализа и повышения производительности сетей промышленной автоматизации 76
2.4 Пример построения распределенного приложения 78
2.4.1 Этапы технологического процесса 79
2.4.2 Задачи управления 80
2.4.3 Узлы сети 80
2.4.4 Сеть управления 82
2.4.5 Мониторинг процесса 83
2.5 Выводы 83
Глава 3. Повышение производительности fieldbus-систем на основе P-NET 85
3.1 Математическая модель fieldbus-систем 85
3.1.1 Системы массового обслуживания 85
3.1.2 Построение модели сети P-NET 96
3.2 Оптимизация производительности fieldbus-систем 102
3.2.1 Задача выбора пропускных способностей 102
3.2.2 Задача распределения потоков 105
3.2.3 Задача выбора пропускных способностей и распределения потоков 114
3.2.4 Задача выбора топологии, пропускных способностей и распределения потоков 116
3.3 Выводы 118
Глава 4. Реализация программно-аппаратного комплекса повышения производительности сети P-NET 119
4.1 Требования к системам анализа протокола 119
4.2 Обзор существующих систем контроля и анализа протокола 121
4.2.1 Аппаратная реализация 121
4.2.2 Программная реализация 122
4.3 Структура комплекса. Схема повышения производительности 125
4.4 Модуль анализа протокола 128
4.4.1 Захват и фильтрация пакетов 130
4.4.2 Представление информации протокола 132
4.4.3 Представление статистической информации 755
4.4.4 Способы хранения пакетов 136
4.4.5 Организация пользовательского интерфейса 136
4.4.6 Базовые требования 141
4.4.7 Возможности расширения 141
+ 4.5 Модуль оптимизации 142
4.5.1 Построение виртуальной сети оптимизации 144
4.5.2 Нахождение начального реализуемого решения 145
4.5.3 Оптимизация 146
4.5.4 Построение оптимизированной сети 148
4.5.5 Результаты эксперимента 149
4.6 Оценка адекватности модели 153
4.7 Работа с данными большой размерности 156
4.8 Выводы 157
Заключение 159
Литература 161
