Étude de performances de FIP : aide au dimensionnement d'applications

FIP performances analysis, applications design and sizing

• Auteur / Autrice : Ye-Qiong Song
• Direction : Jean-Pierre Thomesse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en informatique (Vandoeuvre-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réseaux de capteurs (technologie)

Mots clés libres

Bus de terrain

Protocole d'accès au medium

Évaluation des performances

Simulation

File d'attente

Fieldbus

Medium Access Protocol

Performance Evaluation

Simulation

Queue

Résumé

Ce travail est une contribution à l'évaluation des performances du bus de terrain FIP (Factory Instrumentation Protocol). A partir d'une analyse des architectures de systèmes automatisés, nous montrons le besoin de communications à temps critique et non critique entre des équipements qui se trouvent connectés à un tel réseau. Ensuite, le protocole FIP est présenté comme une solution adaptée, encore faut-il que l'évaluation des performances d'un tel protocole le prouve. Notre étude s'est concentrée sur la couche liaison de données de FIP en utilisant deux moyens : l'étude analytique et la simulation. Pour étudier analytiquement le bus FIP, les services offerts par sa couche liaison de données sont modélisés par un système de files d'attente composé de deux étages parallèle-série avec des serveurs intermittents. Une méthode d'approximation originale est développée afin que ce modèle puisse être étudié en utilisant la théorie des files d'attente. La pertinence des résultats analytiques est mise en évidence par la simulation. Parallèlement à l'étude analytique, un simulateur appelé SimulFIP, qui décrit la couche liaison de données de FIP en langage de simulation QNAP2, a été développé. Il est capable de simuler un bus FIP de configuration quelconque. A l'issue d'une telle simulation, la paramétrisation optimale du réseau à installer

This work is a contribution to the performance evaluation of the field bus FIP (Factory Instrumentation Protocol). Through an analysis of the industrial process control systems architectures, we show the need of the time critical and non-critical communications among the devices connected to such network. Then, the FIP protocol is presented as an adapted solution, and the performance evaluation of such a protocol appears necessary. Our study is focused on the data link layer of FIP by using two approaches : analytic study and simulation. For the analytic study, the services of the data link layer of FIP are modelied by a queueing system made of two stages in “parallel-series” with the intermittent servers. An original approximate method was made so that this model can be studied by using the queueing theory. In parallel with the analytic study, a simulator called “SimulFIP”, which describes the date link layer of FIP in the simulation langage QNAP2, has been bevelopped. It is able to simulate a FIP field bus of whatever configuration. The results obtained from such a simulation can be used to achieve the optimal parameterization of the network to be installated