检索结果-南通市图书馆

微控制器与tsn芯片的网关板tsn功能设计

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集成电路与嵌入式系统 2024年第3期24卷 67-71页

作者：樊闯仝依泽马志明王欣立中车大连电力牵引研发中心有限公司大连116052 西南交通大学成都611756

针对目前铁路终端设备无法接入tsn网络的问题,提出了一种基于单片机及tsn芯片的tsn网关设备设计方案,使得该设备具备tsn的能力,因而在列车多网融合大数据量的情况下,保证了列控数据确定性的传输,提高了列车运行的安全性。

关键词： tsn时间敏感网络 tsn网关 STM32F407ZGT6 FreeRTOS ADIN3310B0

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面向高实时性以太网的OPC UA与tsn协同设计实现

面向高实时性以太网的OPC UA与TSN协同设计实现

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作者：梁超浙江理工大学

学位级别：硕士

随着工业4.0的发展,工业智能制造及自动化技术对智能化、标准化、模块化提出了更高的要求。当前传统的以太网主要针对互联网设计,无法满足工业运动控制领域的实时性需求。时间敏感网络tsn的出现有利于进一步提高工业应用数据传输的实时... 详细信息

随着工业4.0的发展,工业智能制造及自动化技术对智能化、标准化、模块化提出了更高的要求。当前传统的以太网主要针对互联网设计,无法满足工业运动控制领域的实时性需求。时间敏感网络tsn的出现有利于进一步提高工业应用数据传输的实时性。此外,工业4.0要求工业现场使用统一的标准总线来实现互联互通,然而市场上现存的多种基于以太网的通信协议均由不同的PLC供应商推广,它们之间无法直接进行数据交换。OPC统一架构(OPC Unified Architecture,OPC UA)作为一种工业通信的数据交换规范,可以有效解决数据通信的访问一致性和标准化问题。然而,OPCUA在工业以太网环境中缺乏实时性保证,无法满足工业通信高可靠、高实时需求的应用场景。在充分研究了目前国内外工业以太网实时性研究的基础上,本文研究了面向高实时以太网的OPC UA与tsn协同设计方案,改进了操作系统内核的实时性,研究了基于tsn数据包收发实时性的TBS队列机制,并基于tsn协同设计改进了传统OPC UA的发布订阅模式使其具有实时性保证。最后通过实验验证了OPC UAtsn协同设计方案拥有较高的实时性,能够实现工业现场设备的数据实时传输。本文主要从以下三方面进行研究设计。(1)针对在工业应用场景下通用操作系统延迟的问题,改进内核的实时性,内核进程实时调度使用双向链表选取优先级最高的线程去执行,在内核引入计数器支持抢占,使用软中断线程实时处理中断请求,将自旋锁改造为支持优先级继承的互斥量,支持不同优先级任务间抢占,使用虚拟内存锁提高换页效率等多方面提高操作系统实时性。实验结果表明改进后的操作系统实时性得到了较大的提升。(2)在tsn时间敏感网络IEEE 802.1Qbv标准实时通信能力的基础上,改进了数据包收发实时性保证策略,研究TBS队列机制,并利用PTP时间同步协议在数据链路层实现主从站硬件时钟同步和系统时钟同步,保证数据传输的实时性。实验结果表明,TBS队列机制比默认的内核流控机制具有更高的实时性。(3)在应用层方面使用OPC UA应用程序发布订阅机制信息模型,基于以上改进后的数据包收发实时策略,改进传统非实时的OPC UA发布订阅机制,采用“替换即复制”的策略,重用二进制协议的编码和解码生成网络消息,使中断过程中调用的所有函数可重入。最后实验结果表明了面向实时性协同设计的OPC UAtsn网络具有确定的时延保证和较低的延时抖动。

关键词：实时以太网 OPC统一架构 tsn时间敏感网络

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工业无线网络tsn实时优先队列调度算法分析

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移动信息 2021年第3期 40-41,63页

作者：王大海中睿通信规划设计有限公司广东广州510630

近年来信息和工业技术的发展取得了显著成果,作为工业物联网基础的工业无线网络也开始受到各界高度重视。基于此,文章将围绕工业无线网络 tsn 实时优先队列调度算法开展研究,多跳网络的免同步调度得以通过研究实现,算法有效性也在研究... 详细信息

近年来信息和工业技术的发展取得了显著成果,作为工业物联网基础的工业无线网络也开始受到各界高度重视。基于此,文章将围绕工业无线网络 tsn 实时优先队列调度算法开展研究,多跳网络的免同步调度得以通过研究实现,算法有效性也在研究中得到了验证,具体实验证明本文研究的算法能够保证时间触发流和事件触发流的实时性通信。

关键词：工业无线网络 tsn时间敏感网络免同步

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