Evaluation des performances temporelles d'architectures d'automatisation distribuées sur Ethernet par simulation d'un modèle eb réseau de Petri de haut niveau

Evaluation of time performances of ethernet-based automation systems by simulation of high-level Petri nets

• Auteur / Autrice : Gaëlle Marsal
• Direction : Jean-Marc Faure
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique, électrotechnique, automatique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure en cotutelle avec University of Kaiserslautern
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire universitaire de recherche en production automatisée (Gif-sur-Yvette, Essonne1981-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Petri, Réseaux de

Ethernet (système de réseau local)

Résumé

Nous évaluons dans cette thèse deux performances temporelles des architectures d’automatisation distribuées sur Ethernet commuté et utilisant un modèle de coopération client/serveur : Le temps de réponse entre une occurrence d’un événement d’entrée et l’occurrence de l’événement de sortie correspondant ; Le temps de cycle réeseau pour la scrutation par un contrôleur de l’ensemble de ses modules d’entrées / sorties déportées. La conjonction de trois mécanismes de consommation de temps rend ces deux performances variables et difficiles à déterminer de manière analytique. Par conséquent, la méthode proposée se base sur la simulation d’un modèle en réseau de Petri temporisé et coloré du comportement dynamique de l’architecture complète. Les résultats obtenus sur six architectures test permettent de : Montrer que les architectures multi-contrôleurs utilisant le modèle de coopération client / serveur donnent des temps de cycle réseau plus rapide que celles basées sur les modèles maître / esclave et producteur / consommateur ; Quantifier l’influence du réseau et des mécanismes de consommation du temps.

In this work, two time performances of switched Ethernet automation systems that use a client/server cooperation model are evaluated : The response time from an occurrence of an input event to the occurrence of the corresponding output event ; The network cycle time for the scanning by a controller of the whole set of its remote inputs / outputs modules. The conjunction of three time consumption mechanisms makes both time performances variable and difficult to compute in an analytic fashion. Thus, the proposed method is based on simulation of a timed and coloured Petri net model of the dynamic behaviour of the whole automation architecture. The results which have been obtained on six benchmark architectures enabled us : To show that multi-controllers architectures using a client/server cooperation model provide faster network cycle times than those based on master/slave and producer/consumer models ; To quantify the influence of the time consumption mechanisms on these performances.