La précision des systèmes temps réels dans l'automatisation

Résumé du document

Les applications de mesure et d'automatisation doivent souvent synchroniser de manière précise les événements dans un système distribué. Par exemple, un système d'automatisation industrielle peut avoir besoin de synchroniser des contrôleurs d'axes distribués, ou des systèmes de test et de mesure peuvent avoir besoin de mesurer des jauges de contrainte reparties sur l'envergure d'un avion.

Extraits

[...] Ainsi : en l'absence de Follow up : Décalage= Rsync TempsSync D ou D est le retard entre le maitre et l'esclave Avec un Follow up : Décalage= Rsync TempsRéel D Calcul du retard de ligne : Pour calculer le retard, l'horloge esclave envoie des messages DelayReq lors d'intervalles de temps irréguliers pour calculer le retard de ligne. Le Maitre envoie alors un message DelayResponse avec le temps précis de réception du message DelayReq. On considère le trajet symétrique dans un sens et dans l'autre. [...]

[...] Il existe alors 2 stratégies : - Réseau en Boundary Clocks ou - Réseau avec Horloges Transparentes Réseau en Boundary Clocks Comme dans le réseau ci-dessus, on va agencer le réseau en plusieurs sous- réseaux possédant chacun leur propre maitre. Pour cela, on utilise des Boundary Clocks . Les Boundary clock sont des horloges avec plus d'un seul port, donc des switches, ou chaque port donne accès à un autre sous-réseau. Les Boundary clock sont utilisées pour éliminer les fluctuations dues au réseau, puisqu'elle bloque tous les messages PTP envoyés sur son sous-réseau, et envoie les siens. Cela permet aussi d'éviter les retards dus au switch. [...]

[...] L'algorithme comprend 2 étapes : une décision sur le type de l'horloge et une comparaison des données. Tout d'abord, pour la partie de décision, on va examiner le DDS de l'horloge (qui comprend diverses informations, comme par exemple les informations relatives à l'horloge Grand Maitre, sa strate etc . [...]

[...] Ainsi, à la réception, l'esclave enregistre l'heure, puis exécute les étapes suivantes : Vérifier si l'horloge est dans un mode esclave (Sinon, aller à l'étape Vérifier si le message Sync a bien été envoyé par son maitre actuel (Sinon, aller à l'étape Vérifier que le numéro de séquence du message Sync est bien supérieur à celui du dernier envoyé (parent last sync sequence). Sinon, ignorer le message. Mettre à jour le parent last sync sequence avec celui reçu Vérifier si le Maitre va envoyer un message Follow up. Si c'est le cas, attendre ce message et noter le temps. [...]

[...] II/ Synchronisation La synchronisation se passe en trois phases : Choix de l'horloge Maitre, correction du décalage de temps, puis mesure du retard de communication du réseau. Les 2 premières phases sont exécutées à chaque intervalle de synchronisation (c'est-à-dire à chaque fois qu'un message Sync est envoyé) : environ 2 secondes en général. Tandis que la mesure du retard est initiée par chaque esclave individuellement, de manière irrégulière. Nous allons donc discuter de chacune de ces phases successivement. Correction du décalage de temps : Durant cette phase, chaque horloge esclave va corriger son temps en utilisant celui de son horloge maitre. [...]