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解脱527

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现场总线中的令牌环技术

解脱527  发表于 2007/9/17 14:03:41      810 查看 1 回复  [上一主题]  [下一主题]

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一般人认为,总线上的传输速率总是越快越好。这是问题的一个方面。另一个方面:两个站点交换数据,更讲究它的有效性。举个例子,CSMA/CD协议可以看作一个没有红绿灯的十字路口的车辆,谁都抢着过,结果乱作一堆,谁都过不去。这时通信速率再高,也是无效的。所以,在化工厂、核电站这种实时性要求很高的场合,就不适合于用用CAN总线。主/从访问是有序访问,不会发生碰撞。但是主从访问进程中,大约有一半的通信是无效的或低效的。就好像主站总在问从站“嗨!轮到你了,你有数据要发吗,没有我就叫别人了。”如果从站本来就知道该他发送了,他就很窝火“废话,我自己知道,用着你告诉我么。”这就是令牌环技术,前面一个从站发送完了,下一个有数据要发送的站,紧接着就发送。显然,令牌环访问方式是效率最高的。
  这里有一个实际项目,北京市的。一条长800米的总线上挂接了60个点(从站),要求主控站在10ms内对所有从站轮询一周。这种主控网结构用在很多场合,火灾报警系统,小区安防,智能大厦,学校等。也适合选用很多种已有的现场总线。关键是这个项目的系统实时性响应要求。
10ms!什么概念,一个继电器吸合的时间。WorldFIP协议20ms查询一个站点,60个站需要1秒钟以上;profibus逻辑环? CAN? LonWorks好像能实现令牌环,可是谁会用?光一套开发设备就100多万,这个项目总共也没有50万。标书写错了吧,世界级水平?不过只要想做,就没什么质疑的余地,要么别做,客户就是上帝。
请人吧,请工控网上的专家帮我们出出主意,找那月薪8万的高级工控人士来指导我们。不是没想过。
我们公司很小,与参加投标的所有公司在一起,怎么看都像是给人倒茶水的。但是最后,我们中标。没人能干,我们捡剩下的。
没什么可讨论的,要快,只有令牌环。如果令牌环都达不到的轮询响应速度,那技术问题根本不要讨论,放弃,回家。
令牌环什么概念?如果一个从站的响应帧占据总线的时间为300us(375K bps时),那么60个从站论询一周需要300 x 60 =18ms。用户说可以了,不需要再提高波特律了。
375K令牌环和10M profibus逻辑环,谁快?我说“我比 profibus 高效多了?”那是实验出来的。计算机专业的学生可能都知道,不用我在这卖关子。
逻辑令牌环是存储转发的,时间都花在CPU的参与(软件运行)上。其响应时间介于令牌环与主从访问之间。特别是当60个站中只有30个(假设)站有数据要发送时,协议轮询时间恒定不变。而相对于令牌环,轮询一周时间则响应减少,只需9ms。原因很简单,令牌环运行在介质访问层,是硬件在循环。而profibus 是逻辑环,运行在用户层,是靠软件(64K协议软件干什么的我也不知道)循环。
要实现令牌环,关键在于采用什么样的芯片。什么芯片在介质访问层上实现令牌环协议?谁说中国没有自己的现场总线,我就强这一点点就够了!别什么事还没做,先把自己打倒。至于逻辑环实验,我早做过了,没什么意思,用8051就能实现,如果再扩展一片16C50,就可以成帧循环。那自己制定什么协议都行。你的系统里又不打算采用国外设备(开放?第几个30年计划?)。
“我必须创建一个系统,否则我就会被纳入别人的系统,我不管……。我的工作是创造。”
“大学是培养设计师的,别把自己当作是培训班出来的。”
这是别人的话,不是我说的。

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