統打破了傳統控制系統的結構形式,在技術上現場總線具有系統的開放性、互可操作性與互用性、現場設備的智能化與功能自治性以及對現場環境的適應性等特點。然而現場總線最大的缺點是存在信號的傳輸延遲,因為現場總線采用的是一種串行數據傳輸方式,現場總線控制網絡中所有節點在傳送報文時需要通過網絡調度分時占用總線,這就使得現場的傳感、驅動設備與控制器(主站)或工廠管理層之間的信息在傳輸過程中不可避免地存在著延遲。而且隨著通信協議和網絡中負載的變化,該延遲通常是隨機時變的,從而影響了控制系統的性能甚至穩定性。通常情況下,現場總線控制系統的傳輸延遲可分為:固定延遲:一般適用于控制系統的采樣周期遠大于網絡延遲時的情況。獨立分布隨機延遲:延遲服從某種概率分布,但具有獨立的統計特性。基于Markov鏈的隨機延遲。對于確定性現場總線控制網絡來說,一個確定的控制系統(總線協議、傳輸速率、節點數量和配置確定)其網絡傳輸延時相對固定,因此本文的研究基于固定的現場總線傳輸延時。
一、基于現場總線數控系統的基本模型
圖1基于現場總線的數控系統的基本模型
