Ağ kontrol sistemlerinin performans analizi

Abstract

Gelişen teknolojiyle birlikte, kontrol sistemleri endüstriyel uygulamalarda vazgeçilmez hale gelmiştir. Kontrol sistemlerinin endüstriyel tesisler ile haberleşmeleri ancak belirli bir ağ üzerinden gerçekleştirilebilmektedir. Yakın zamana kadar, ağ üzerine kontrol sistemleri analiz ve tasarım araçları yalnız tek yönlü analizlere olanak sağlamakta, bu nedenle ağ üzerine kontrol sistemi analizlerinde ağ etkisi ihmal edilip, yalnız kontrol sistemi etkisi gözetilerek simülasyon yapılmaktaydı. Gelişen analiz araçlarıyla birlikte, ağ üzerine kontrol sistemleri geliştirme çalışmaları, bilgisayar ağları ve geleneksel kontrol sistemleri bilgi alanlarını birleştirir hale gelmiştir. Bu ancak eş-simülasyonla mümkündür.Eş-simülasyon, kontrol sisteminin sürekli ve ayrık dinamiklerini, bilgisayar ağındaki ayrık olaylarla birlikte aynı anda simüle etme eylemidir. Eş-simülasyon sonuçları sistem tasarımları yapılırken, tasarım sürecinin gelişimi için faydalı bir kılavuz olacağı düşünülmektedir. Sistem tasarımcılarına, kendi AKS'ni anlamalarına ve geliştirmelerine yardımcı olmak için, eş-simülasyon için yeni araçlar keşfetme çalışmaları yapılmaktadır. Bu araçlardan biri de TrueTime Toolbox'dur.TrueTime Toolbox, denetleyici görevler içeren çoklu-görevli ve gerçekzamanlı kernellerin zamansal davranışının simülasyonunu yapmak için yazılmış bir Matlab/Simulink-tabanlı pakettir. Bu tezde TrueTime Toolbox kullanılarak ağ üzerine kontrol sistemlerinde ağ etkisi araştırılmış ve CSMA/CD (Ethernet),CSMA/AMP (CAN), Round Robin, FDMA, TDMA, Switched Ethernet sanayi ağlarının ve ağ etkisinin ihmal edildiği (ağın ideal kabul edildiği) durumun birbirlerine göre performans analizleri yapılmıştır.

With the improving technology, control systems have become indispensable in industrial applications. Control systems to communicate with industrial facilities, only over a particular network can be realized. Until recently, network control systems analysis and design tools can provide only one-way analysis. Network effect on the analysis of network control system, therefore be neglected, the simulation was done considering only the effect of the control system. Together with the developing tools of analysis, control systems development studies on the network, fields of computer networks and traditional control systems knowledge have become combined. It is possible with only the co-simulation.Co-simulation is to simulate the action of the dynamics of continuous and discrete control system with discrete events in computer network at the same time. While designing the system co-simulation results, for the development of the design process is thought to be a useful guide. To help the system designers to understand and develop their own network control system, studies are conducted to explore new tools for co-simulation. One of these tools is TrueTime Toolbox.TrueTime is a Matlab/Simulink-based package which is designed to simulate the temporal behavior of multi-tasking real-time kernels containing controller tasks. This thesis studied the effect of network control systems on the network using TrueTime Toolbox and performance analysis of CSMA / CD (Ethernet), CSMA / AMP (CAN), Round Robin, FDMA, TDMA, Switched Ethernet industrial networks and the situation which network effect is neglected (the network is considered ideal) were performed according to each other.