Quando se dispõe de um sistema de controle distribuído em tempo real, o atendimento aos requisitos temporais constitui-se num fator crucial para a aplicação. Assim, para garantir que tais requisitos sejam atendidos, é fundamental que o tráfego de mensagens no barramento seja gerenciado e controlado apropriadamente, evitando-se atrasos na comunicação para não prejudicar a performance do sistema e do produto final. Este trabalho apresenta um mestre PROFIBUS desenvolvido em PC, cujas finalidades foram analisar por meio de dados experimentais, a influência do parâmetro TTR no tempo de atualização das variáveis de processo no sistema e o tempo de reintegração da estação-mestre no anel lógico após perda de mensagem de token. / Using a real-time distributed control system, it is crucial to fullfill the time requirements for an application. Therefore, to guarantee that these requirements are fulfilled, it is essential to manage and control the message traffic in the bus properly, avoiding delays in the communication that could compromise the final product and the system performance. This study presents a PROFIBUS master based on PC. The main purpose of the PROFIBUS master is to analyze, using empirical data, the influence of the TTR parameter in the updating time of the process variables and the time interval to reintegrate a master device to the logical ring after a token message is lost.

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2006

<p>Examensarbetet handlar om att ta fram en processmodell för nivåreglering och det innehåller flera utmaningar. Vätskesystemets dynamik och balans måste beaktas likväl som lämpliga reglermetoder samt modellens utseende. I den här rapporten behandlas hela händelseförloppet från initialskedet till en färdig produkt redo att visas för en publik. Läsaren får möjlighet att närmare granska de komponenter som modellen är uppbyggd av, ta del av programmeringsarbetet och de omfattande test av modellen som utförts. Flera teknikområden belyses men fokus riktas särskilt på ABB:s styrsystem AC800M/800xA, fältbussteknik och reglerstrategier. PID-regulatorn har under arbetet spelat en stor roll och reglerstrategier som innefattar bl.a. framkoppling och kaskadkoppling analyseras och diskuteras. För att bedöma skillnader i val av reglermetod används grafer från praktiska försök. Rapportens upplägg med flertalet illustrationer och den genomgripande tekniska dokumentationen hjälper läsaren att förstå modellens funktion och uppbyggnad.</p>

<p>HMS Industrial Networks AB is in need of changing a communications solution that iscurrently based on an ASIC. This will be achieved by moving the communications solution toa FPGA with the help of the programming language VHDL. By doing this, it is possible toreduce the need for specific circuits, get a more flexible platform and thus get a cheapersolution.</p><p>This report describes a solution for how to move a network protocol from an ASIC to anFPGA. The report shows that the network slave device is working under the guidelines forthis project. This means that it is quite realistic to implement a fieldbus protocol on an FPGA,using VHDL and to maintain the same functionality as the earlier communications solution.</p>

HMS Industrial Networks AB is in need of changing a communications solution that iscurrently based on an ASIC. This will be achieved by moving the communications solution toa FPGA with the help of the programming language VHDL. By doing this, it is possible toreduce the need for specific circuits, get a more flexible platform and thus get a cheapersolution. This report describes a solution for how to move a network protocol from an ASIC to anFPGA. The report shows that the network slave device is working under the guidelines forthis project. This means that it is quite realistic to implement a fieldbus protocol on an FPGA,using VHDL and to maintain the same functionality as the earlier communications solution.

Examensarbetet handlar om att ta fram en processmodell för nivåreglering och det innehåller flera utmaningar. Vätskesystemets dynamik och balans måste beaktas likväl som lämpliga reglermetoder samt modellens utseende. I den här rapporten behandlas hela händelseförloppet från initialskedet till en färdig produkt redo att visas för en publik. Läsaren får möjlighet att närmare granska de komponenter som modellen är uppbyggd av, ta del av programmeringsarbetet och de omfattande test av modellen som utförts. Flera teknikområden belyses men fokus riktas särskilt på ABB:s styrsystem AC800M/800xA, fältbussteknik och reglerstrategier. PID-regulatorn har under arbetet spelat en stor roll och reglerstrategier som innefattar bl.a. framkoppling och kaskadkoppling analyseras och diskuteras. För att bedöma skillnader i val av reglermetod används grafer från praktiska försök. Rapportens upplägg med flertalet illustrationer och den genomgripande tekniska dokumentationen hjälper läsaren att förstå modellens funktion och uppbyggnad.

Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 2007

Quando se dispõe de um sistema de controle distribuído em tempo real, o atendimento aos requisitos temporais constitui-se num fator crucial para a aplicação. Assim, para garantir que tais requisitos sejam atendidos, é fundamental que o tráfego de mensagens no barramento seja gerenciado e controlado apropriadamente, evitando-se atrasos na comunicação para não prejudicar a performance do sistema e do produto final. Este trabalho apresenta um mestre PROFIBUS desenvolvido em PC, cujas finalidades foram analisar por meio de dados experimentais, a influência do parâmetro TTR no tempo de atualização das variáveis de processo no sistema e o tempo de reintegração da estação-mestre no anel lógico após perda de mensagem de token. / Using a real-time distributed control system, it is crucial to fullfill the time requirements for an application. Therefore, to guarantee that these requirements are fulfilled, it is essential to manage and control the message traffic in the bus properly, avoiding delays in the communication that could compromise the final product and the system performance. This study presents a PROFIBUS master based on PC. The main purpose of the PROFIBUS master is to analyze, using empirical data, the influence of the TTR parameter in the updating time of the process variables and the time interval to reintegrate a master device to the logical ring after a token message is lost.

Denna rapport beskriver ett examensarbete som gjordes på företaget Motion Control i Västerås AB. Rapporten följer projektets utvecklingssteg och beskriver hur arbetet med att ta fram elektronik och inbyggd programvara för en kommunikationsmodul har framskridit. Kommunikationsmodulen ska fungera som en länk mellan en styrenhet och en I/O-enhet.   De inledande delarna av rapporten tar upp undersökningar på kommunikationsprotokollen PROFIBUS och PROFINET som är vanliga kommunikationsmetoder inom industrin. Undersökningarna låg till grund för vilket protokoll som skulle användas i modulen. PROFIBUS valdes och en sådan modul togs fram utifrån de krav som ställdes. Vidare beskriver rapporten hur hårdvara samt den inbyggda programvaran har utvecklats. Vid testerna av modulen verifierades om alla krav och önskemål var uppfyllda.   Projektet som helhet var lyckat och efter några mindre hårdvaruförändringar skulle modulen kunna användas i produkter som företaget säljer där PROFIBUS-kommunikation önskas. / This report describes a master thesis which was done at the company Motion Control i Västerås AB. The report follows the project development stages and describes how the process of developing electronics and embedded software for a communication module has progressed. The purpose of the communication module is to serve as a link between a controller and an I/O device.   The initial parts of the report consist of studies about the communication protocols PROFIBUS and PROFINET which are standard communication methods in the industry. The studies formed the basis for which protocol to be used in the module. PROFIBUS was chosen and a module was designed based on the determined requirements. Furthermore, the report describes how the hardware and firmware have been developed. The module was tested to verify that all requirements were met.   Overall the project was successful and after some minor hardware changes the module could be used in products where PROFIBUS communication is desired.

Esta tese propõe a utilização de sistemas inteligentes para, automaticamente, realizar diagnósticos e localizar falhas na instalação e na operação de redes de comunicação industrial que utilizam o protocolo Profibus DP. Para tais tarefas, uma série de análises é realizada a partir dos sinais transmitidos pela camada física, de telegramas transmitidos pela camada de enlace e de funções da camada de usuário do protocolo Profibus DP. Para a análise da camada física, amostras dos sinais elétricos transmitidos são processadas e apresentadas a algumas Redes Neurais Artificiais para que sejam classificadas de acordo com a sua forma de onda. Caso estes sinais apresentem alguma deformação, o sistema indica uma provável causa para o problema, afinal, os problemas das redes Profibus originam padrões específicos e característicos impressos nas formas de onda do sinal digital. Ainda através da análise das amostras dos sinais oriundos da camada física, algumas fontes de problemas são detectadas a partir da análise do nível médio de tensão do sinal que um determinado dispositivo está transmitindo. Tal análise é realizada a partir de um Sistema Especialista. Também utilizando Sistemas Especialistas, os telegramas transmitidos pela camada de enlace deste protocolo são analisados e a partir destes, falhas de configuração são detectadas. Por fim, é proposto um sistema nebuloso responsável por indicar ao usuário um valor próximo ao ideal para a variável de tempo denominada target rotation time. A proposta foi testada e validada a partir de dados obtidos de redes Profibus estabelecidas em laboratório e de alguns dados sintéticos originados por software. Os resultados obtidos foram suficientes para a comprovação da tese de que sistemas computacionais inteligentes podem contribuir de maneira efetiva no diagnóstico de problemas em redes Profibus DP e até mesmo em outros tipos de rede. / This thesis proposes the use of intelligent systems to automatically perform diagnostics and locate faults during the installation and operation of industrial communication networks that use the Profibus DP protocol. For such tasks, some analyzes are performed from the signals transmitted by the physical layer, from telegrams transmitted by the data link layer and from some user layer functions of the Profibus DP protocol. For physical layer analysis, the transmitted electrical signals samples are processed and submitted for some artificial neural networks that classifies each signal according to its waveshape. If these signals have some deformation, the system indicates a probable cause for the problem, after all, the Profibus problems originate specific and characteristic patterns printed on the digital signal waveform. Still analyzing the physical layer signal samples, some problems sources are detected from the signal voltage analysis. Such analysis is performed from an Expert System. Also using expert systems, the data link layer telegrams are analyzed and configuration faults are detected. Finally, it is proposed a fuzzy system responsible for specify a value close to ideal for the target rotation time variable. The proposal has been tested and validated with data from Profibus networks established in laboratory. Besides, some synthetic data were generated by software. The results were sufficient to prove the thesis that intelligent computational systems can contribute effectively to diagnose problems in Profibus DP networks and even in other types of networks.