• 제목/요약/키워드: Real-time Ethernet

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공장 자동화를 위한 TCP/IP 네트웍에서의 실시간 통신에 관한 연구 (Evaluation of realtime communication over TCP/IP network for industrial automation)

  • 윤영찬;박재현
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1032-1035
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    • 1996
  • While Ethernet and TCP/IP are the most widely used protocol, for Real-time system, it is not applicable because it doesn't guarantee the deterministic transmission time. Furthermore, the TCP acknowledgement scheme and sliding window algorithm enforce to collide packets. Although various Collision-Free CSMA protocol was presented, it is very difficult to implement in well known OS(UNIX, WilidowsNT) because we have to modify network kernel. This paper presents another transmission protocol based on modified UDP. The colliding probability can be minimized by avoiding successive packet transmission and decreasing competition duration. The proposed algorithm can be used for the soft real-time industrial automation network.

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Performance Evaluation of Switched Ethernet for Real-time Industrial Network

  • Kim, Tae-Jun;Lee, Kyung-Chang;Kim, Do-Hyung;Lee, Suk
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.133.5-133
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    • 2001
  • The real-time industrial network, often referred to as fieldbus, is an important element for building automated manufacturing systems. Thus, in order to satisfy the real time requirements of field devices such as sensors, actuators, and controllers, numerous standard organizations and vendors have developed various fieldbus protocols. As a result, IEC 61158 protocol including Profibus, WorldFIP, and Foundation Fieldbus is recently announced as an international standard. Many fieldbus protocols have an important advantage over the widely used protocols such as Ethernet (IEEE 802.3) in terms of the deterministic characteristics of the fieldbuses. However, the application of fieldbus has been limited due to the high cost of hardware and the difficulty in interfacing with multi-vendor products. In order to solve these problems, computer network ...

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실시간 분산 제어 시스템용 고속 전이중 이더넷 기반 통신망의 설계 및 성능 평가 (Real-time Full-duplex Ethernet Networks for Real-time Distributed Control System)

  • 최재영;김형석;권욱현;이성우;송성일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2714-2716
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    • 2001
  • 본 논문에서는 일대일 전송에 국한되어 사용되는 전이중 패스트 이더넷 방식을 응용하여 고속 브로드 캐스팅 통신망을 구성하고 실시간 전송을 요구하는 데이터를 효율적으로 전달할 수 있는 알고리듬을 제시한다. 제안된 통신망의 세부구조와 통신망의 데이터 송수신 동작 등을 설명하고, 실시간 데이터 전송을 보장하기 위하여 실시간 메시지 스케줄링 알고리듬을 제시한다. 제시된 알고리듬을 적용하였을 때의 각종 시변수들에 대한 수학적인 분석을 통하여 실시간성 보장에 대한 성능평가를 포함한 통신망 성능 평가를 수행한다. 제안된 통신망 FER(Full-duplex Ethernet networks for Real-time communication)의 실제 구현 및 응용 대상에 대해서 언급한다.

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실시간 이더넷 기반 스테핑 모터 드라이브 개발 (Design of a Closed-Loop Stepping Motor Drive based on Real-Time Ethernet)

  • 김진호;하경재
    • 융합정보논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.45-52
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    • 2019
  • 본 논문에서는 다양한 실시간 이더넷 프로토콜에 쉽게 적용할 수 있는 폐루프 스테핑 모터 드라이브를 개발하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 다양한 유형의 실시간 이더넷 프로토콜에 공용으로 재사용할 수 있는 모터 드라이브 모듈과 각 실시간 이더넷 프로토콜마다 개발되는 통신 인터페이스 모듈로 나누어진다. 또한 계층적 구조를 사용하여 모션 제어알고리즘을 다양한 실시간 이더넷 프로토콜과 모션 프로파일에 독립적으로 재사용할 수 있도록 하였다. 제안하는 방법을 검증하기 위해 EtherCAT 및 Mechatrolink III를 활용하여 폐루프 모터 드라이브를 개발하였으며, 실시간 이더넷 기반에서 정상적으로 제어되는 것을 확인하였다. 개발한 EtherCAT 및 Mechatrolink III의 실시간 통신 성능을 확인하기 위해 Cycle time을 측정하였으며, 그 결과 32개의 모터 드라이브를 연결한 경우 EtherCAT이 Mechatrolink III 보다 7.5배 정도 더 빠른 것을 확인하였다.

Ethernet-Based Avionic Databus and Time-Space Partition Switch Design

  • Li, Jian;Yao, Jianguo;Huang, Dongshan
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권3호
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    • pp.286-295
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    • 2015
  • Avionic databuses fulfill a critical function in the connection and communication of aircraft components and functions such as flight-control, navigation, and monitoring. Ethernet-based avionic databuses have become the mainstream for large aircraft owning to their advantages of full-duplex communication with high bandwidth, low latency, low packet-loss, and low cost. As a new generation aviation network communication standard, avionics full-duplex switched ethernet (AFDX) adopted concepts from the telecom standard, asynchronous transfer mode (ATM). In this technology, the switches are the key devices influencing the overall performance. This paper reviews the avionic databus with emphasis on the switch architecture classifications. Based on a comparison, analysis, and discussion of the different switch architectures, we propose a new avionic switch design based on a time-division switch fabric for high flexibility and scalability. This also merges the design concept of space-partition switch fabric to achieve reliability and predictability. The new switch architecture, called space partitioned shared memory switch (SPSMS), isolates the memory space for each output port. This can reduce the competition for resources and avoid conflicts, decrease the packet forwarding latency through the switch, and reduce the packet loss rate. A simulation of the architecture with optimized network engineering tools (OPNET) confirms the efficiency and significant performance improvement over a classic shared memory switch, in terms of overall packet latency, queuing delay, and queue size.

TCP/IP & RS-422 통신을 이용한 실시간 모니터링 시스템개발에 관한 연구 (Research of Real Time Monitoring System Development Using TCP/IP & RS-422 Communication)

  • 이주열;문경록;김재문
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.165-168
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    • 2002
  • This paper has been studied about the real time monitoring system development using TCP/IP ethernet and RS-422 serial communication link in general communication methods that rocket fire control agents could be monitoring about real time Rocket fire event procedures and be managing total rocket fire courses. Also, this paper has been studied the HMI(Human Machine Interface) control program and algorithm that guarantee confidential control for the Fire Display System.

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Reliable Ethernet Architecture with Redundancy Scheme for Railway Signaling Systems

  • Hwang, Jong-Gyu;Jo, Hyun-Jeong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제2권3호
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    • pp.379-385
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    • 2007
  • Recently, vital devices of the railway signaling systems have been computerized in order to ensure safe train operation. Due to this computerization, we have gradually come to need networking interfaces between these devices. Thus it is important that there be reliable communication links in the signaling systems. Network technologies are applied in the real-time industrial control system, and there are numerous studies to be carried out on the computer network technology for vital control systems such as railway signaling systems. For deploying the studies, we consider costs, reliability, safety assurance technique, compatibility, and etc. In this paper, we propose the Ethernet for railway signaling systems and also precisely describe the computer network characteristics of vital railway signaling systems. Then we demonstrate the experimental results of the proposed network algorithm, which is based on switched Ethernet technology with redundancy scheme.

실시간 운영중인 Ethernet 트래픽의 장기간 의존성 및 Self-similar 특성에 대한 연구 (A Study on the Long-range Dependence and Self- similar Characteristic of Real-time Ethernet Traffic Trace)

  • 김창호;이동철;박기식;류용희;최삼길;김동일
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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    • pp.331-335
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    • 1999
  • LAN, WAN 및 VBR 트래픽 특성에 관한 최근의 실험적 연구들은 기존의 Poisson 가정에 의한 모델들이 네트워크 트래픽의 장기간 의존성 및 self-similar 특성들을 과소평가 함으로써, 실제 트래픽의 특성을 제대로 나타낼 수 없다는 것을 지적해 왔다. 본 본문에서는 실시간 운영중인 Ethernet 트래픽을 측정하여, 통계학적인 접근법들을 통해 이러한 self-similar 특성들에 대해 평가하였다. 그리고 exactly self-similar 모델링인 Pareto-like ON/OFF 소스 모델링에 의한 트래픽과 기존의 Poisson 모델링을 비교 분석함으로써, self-similar 트래픽이 실제의 Ethernet 트래픽 특성을 잘 반영한다는 것을 보였다.

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오픈소스 기반의 실시간 EtherCAT 제어 시스템의 구현 (Implementation of Real-time EtherCAT Control System based on Open Source)

  • 경윤진;최동일
    • 로봇학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.281-284
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    • 2023
  • Real-time control communication network system is important for developing defense robots because it affects environmental interaction, performance, and safety. We propose a real-time control communication network using the Xenomai real-time operating system and the open-source EtherCAT master library, SOEM. EtherCAT is an Ethernet-based industrial communication method. It has low latency and many functions such as cable redundancy and distributed clock synchronization. We use Xenomai RTOS and Intel NUC to develop the system. Experimental tests demonstrate the Real-time EtherCAT master implementation, and communication with CiA301-based slave devices. The jitter measurement was conducted to validate the real-time performance of the system. The proposed system shows possibility for real-time robotics applications in various defense robots.

고장 극복 (Fault Tolerant) Ethernet 구현 방안의 비교 분석 (A Comparison of Fault Tolerant Ethernet Implementation Approaches)

  • 김세목;고윤민;최한석;민정현;;이동호;이종명
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.13-20
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    • 2008
  • 최근 대부분의 첨단 임무 (mission critical) 시스템이 컴퓨터 노드 연결에 의한 Ethernet 네트워크 기반으로 구성되고 있어, 이에 따른 시스템 신뢰성 측면이 더욱 중요한 요소로 대두되고 있다. 본 논문은 첨단 임무 시스템의 신뢰도를 높이기 위하여 일반화되고 있는 고장 극복(Fault Tolerant) Ethernet의 개념을 이중화 관점에서 정립하고, 이를 위한 핵심 사항인 노드 이중화 구현 방식을 비교하여 제시한다. 고장 극복개념을 위한 기본 구성인 Ethernet 이중화를 독립형 이중화와 통합형 이중화로 구분하여 분석하였다. 또한 노드 이중화 구현 방식은 기존의 소프트웨어 접근 방식과 하드웨어 접근 방식은 물론, 최근 본 연구팀의 일부가 제안한 복합 (hybrid) 방식도 함께 비교 대상으로 하였다. 실시간이 요구되는 첨단 임무 시스템의 경우는 하드웨어 접근 방식 또는 복합 방식이 적합하고, Commercial-Off-The-Shelf (COTS) 사용이 요구되는 시스템의 경우는 소프트웨어 접근 방식이나 복합 방식의 선택으로 귀결된다.

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