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studio del framework epics e analisi delle prestazioni del sistema di controllo distribuito su rete n.
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Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea

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Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea

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Presentation Transcript

  1. Università degli studi di Roma Tor Vergata Studio del framework Epics e analisi delle prestazioni del sistema di controllo distribuito su rete Gabriele Marano - presentazione della Tesi di Laurea Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea Relatore: Dott. Daniele Carnevale AA 2010/2011 Correlatore: Ing. Vincenzo Vitale

  2. NCS Networked Control System USER REFERENCE CONTROLLER NET INTERFACE COMMUNICATION CHANNEL Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea NET INTERFACE NET INTERFACE AD/DA AD/DA MEASUREMENT MEASUREMENT COMMANDS COMMANDS

  3. GruppoCODAS (Control and Data Acquisition System) – ENEA Centro ricerche di Frascati Unità Tecnica Fusione GruppoCODAC(Control, Data Access and Communication) - ITER Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea

  4. Il sottoimpianto delle alimentazioni elettriche MFG1 Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea Gruppo Volano/Alternatore G1

  5. More NCS Clients, Servers and PLCs in this subnet rest of the world NET router Synoptics (HMI) More remote NCS Clients and Servers In different subnets Alarm Log & Report Data Management Closed Loop Control Sequencer Remote control ETHERNET switch Plant configuration Channel Access Client Channel Access Server DATABASE SEQ PLC PLC PLC IOC- core makes database active closed loop control, data conversion filtering and access, alarm detection, sequencing AD/DA AD/DA AD/DA AD/DA AD/DA I/O device driver PLC DB access driver PCIe DACQ card drivers FIELD SLOW Measurements and commands FIELD FAST measurements and commands AD/DA EPICS (specifiche ITER) Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea

  6. PSH: RPM packages MAVEN - based SDD user description PSC: .awl OB1 (conf.) .awl DBx (data exch.) I/O device driver SDD-editor SDD-translator CODAC CORE SYSTEM v 1.0 Procedura di sviluppoPlant System Host (PSH) e Plant Slow Controller (PSC) ● test della procedura di sviluppo Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea ●verifica di compatibilita’ dell’impianto con le specifiche del sistema I&C prescritte da ITER ● richiesta dell’hardware necessario ●riarrangiamento della porzione di database relativo a MFG1

  7. ●verifica di compatibilita’ dell’impianto con le specifiche del sistema I&C prescritte da ITER Modello ibrido di un NCS: sistema complessivo FLOW map protocollo di accesso multiplo sistema dell’errore indotto dalla rete JUMP map Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea NON è POSSIBILE AFFERMARE che il protocollo rappresenti un sistema tempo discreto protocolli statici inducono un sistema ibrido lineare tempo-variante protocolli dinamici inducono un sistema ibrido non lineare tempo-invariante.

  8. ●verifica di compatibilita’ dell’impianto con le specifiche del sistema I&C prescritte da ITER Studio del MATI (Maximum Allowable Transfer Interval) L caratterizza la possibile crescita dell'errore tra i valori reali degli ingressi e delle uscite e il loro ultimo valore trasmesso tramite la rete gam è un guadagno che considera l’effetto del disturbo introdotto della rete ro caratterizza le proprietà di stabilità del protocollo e tipicamente dipende dal numero di nodi presenti nella rete Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea I bounds analitici noti in letteratura sono conservativi!

  9. G MFG1 (1) + r MFG1 (2) - ●verifica di compatibilita’ dell’impianto con le specifiche del sistema I&C prescritte da ITER Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea

  10. ●verifica di compatibilita’ dell’impianto con le specifiche del sistema I&C prescritte da ITER Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea

  11. + - ●verifica di compatibilita’ dell’impianto con le specifiche del sistema I&C prescritte da ITER G MFG1 (1) r MFG1 (2) Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea

  12. Un’altro caso: Un reattore chimico MIMO instabile Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea

  13. Un’altro caso: Un reattore chimico MIMO instabile – Test del nuovo protocollo TOD+ Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea

  14. Studio dei Rapporti MATI/PM e MATI/gam [deg] [s] [s] [deg] Gabriele Marano – presentazione Tesi di Laurea [s] [s]

  15. Conclusioni • Parametro MATI per l’impianto MFG1 • I valori del MATI calcolati per il controllo di due macchine analoghe a MFG1, permettono di affermare che il sistema di controllo sarebbe compatibile con le specifiche del CODAC di ITER sul Plant Slow Controller, per il quale è prescritta una frequenza massima di aggiornamento delle misure e dei controlli pari a 100 Hz. Dai valori ricavati, tenuto presente che le specifiche del CODAC di ITER impongono un margine di sicurezza del 30% sulla banda impegnata dalla rete PON, è possibile affermare che sarebbe possibile controllare direttamente dal CODAC, ossia da un unico un controllore centralizzato circa 14000 macchine simili a MFG1!. È quindi possibile ottenere notevoli risparmi sui costi di realizzazione. • Relazione MATI / gam / margine di fase • Nel caso SISO, i risultati denotano il fatto che a un margine di fase superiore corrisponda un MATI più elevato. Contestualmente un aumento del MATI è legato una riduzione di gam. Il rapporto tra gam e MATI non è costante. Nel caso MIMO i risultati NON sembrano confermare la relazione tra il margine di fase e il MATI evidenziata nel caso SISO.Anche nel caso MIMO un aumento del MATI è legato a una riduzione del gam, ma questa volta il rapporto risulta costante. • Prestazioni in prossimità dei bounds sperimentali. • In prossimità dei bound sperimentali, con i protocolli RR/TOD, la stabilità è mantenuta, sebbene il transitorio diventi molto lungo e turbolento. Il nuovo protocollo TOD+ non ha fatto registrare valori di MATI migliori rispetto a quelli ottenuti utilizzando il protocollo TOD, tuttavia, per tempi di trasmissione “limite” il comportamento transitorio del sistema è più desiderabile (per durata del transitorio e massimo allontanamento dalle condizioni iniziali dello stato) rispetto a quello registrato nel caso analogo con il protocollo TOD.