• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.403-410
• /
• 2010

The switched Ethernet has many features for real-time communications such as providing traffic isolation, large bandwidth, and full-duplex links, and so on. The switched Ethernet, however, cannot guarantee the timely delivery of a real-time message because message delay increases when collisions occurs at the output ports and message loss can even occur due to the overflow at the output buffer. Recently, many research efforts have been done to use the switched Ethernet as an industrial control network. In the industrial control network, sensors periodically sense the physical environment and transmit the sensed data to an actuator, and the periodic messages from sensors to actuators have typically real-time requirements such that those messages must be transmitted within their deadlines. This paper first suggests a feasible condition for EDF (Earliest Deadline First)-based scheduling of periodic messages on a synchronized switched Ethernet and a message scheduling algorithm which satisfies the proposed feasible condition. Pedreiras, et al. [10] suggested a feasible condition for message scheduling on the Ethernet (shared media Ethernet), but there has been no research result on the scheduling condition on the switched Ethernet until now. We compared the real-time message scheduling capacity between the Ethernet and the switched Ethernet by simulation. The simulation result shows that the message scheduling capacity of the Ethernet has almost remained constant as the number of nodes on the network increases, but, in the case of the switched Ethernet, the message scheduling capacity has increased linearly according to the number of nodes on the network.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.1233-1240
• /
• 2004

Recently the need for cooperative control among robots is increasing in a variety of industrial robot applications. Such a control framework enhances the efficiency of the real robotic assembly environment along with extending the robot application. In this paper, an ethernet-based cooperative control framework was proposed. The cooperative control of robots can multiply the handling capacity of robot system, and make it possible to implement jigless cooperation, due to realization of trajectory-synchronized movement between a master robot and slave robots. Coordinate transformation was used to relate among robots in a common coordinate. An optimized ethernet protocol of HiNet was developed to maximize the speed of communication and to minimize the error of synchronous movement. The proposed algorithm and optimization of network protocol was tested in several class of robots.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제12C권1호
• /
• pp.53-62
• /
• 2005

NG-SDH 시스템에서는 시스템으로 들어오는 이더넷신호를 GFP 프레임으로의 신호동기가 필요하다. 지금까지 외국에서는 칩셋 개발이 완료되어 관련 기술을 확보하고 있지만 국내에서는 아직 확보하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 GFP를 통한 이더넷 신호의 동기화 방법을 제시하였다. GFP-F를 통한 이더넷 신호의 동기화 방법은 Ingress 및 Egress 버퍼와 GFP idle를 통해서 신호동기를 얻을 수 있음을 알았다. 또한 GFP-T를 통한 이더넷 신호의 동기화 방법은 GFP Idle과 $65B{\_}PAD$를 적용해야 하고, 최대 3비트까지 이더넷 Idle의 추가 및 삭제되어야 함을 알았다. 또한 신호특성 시뮬레이션을 통해서는 신호동기의 실현과 함께 Egress 출력에서의 MTIE와 TDEV 특성과 첨두치 지터를 얻었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권4B호
• /
• pp.217-226
• /
• 2007

디지털 멀티미디어 장치의 증가에 따라 네트워크를 통하여 실시간 트래픽을 전송을 지원하기 위한 연구들이 많이 진행되고 있다. 이 중에서도 이더넷이 가지는 장점으로 이더넷을 이용한 네트워크 기술을 활용하는 방안에 초점이 맞춰지고 있다. 이더넷에서 실시간 트래픽을 지원하기 위한 네트워크 기술의 표준화는 IEEE 802.1 AVB TG에서 진행 중이다. 본 논문은 이더넷에서 실시간 트래픽을 지원하기 위한 기술, 즉 동기식 이더넷에서의 장치간의 동기화 방법을 제안한다. 그리고 동기가 맞추어진 장치에서 시간에 실시간 트래픽을 전송하기 위해 필요한 대역폭을 예약하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 동기식 이더넷 모델은 OPNET을 통해 구현하였고 제안한 동기화 방법과 대역폭 예약 방법의 효율성을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권2호
• /
• pp.211-218
• /
• 2014

기존의 전용 하드웨어 기반 PLC 구현 방식의 한계를 극복하는 방안으로 최근에 범용 하드웨어 상에서 표준화된 PLC 언어를 이용해 모션 제어 응용을 구현하는 소프트웨어 기반 PLC 시스템이 각광받고 있다. 또한 모션 제어 응용의 다양한 산업 분야 활용에 따라 증대된 시스템 복잡도에 대응하면서도 응용을 손쉽게 개발할 수 있는 통합개발환경의 필요성도 날로 커지고 있다. 한편 기존의 저속 필드 버스를 대신하는 분산 제어 네트워크 기술로 저비용으로 대용량, 고속 통신 지원이 가능한 산업용 Ethernet 기술이 주목받고 있다. 본 논문에서는 오픈 소스 소프트웨어 형태의 PLC 통합개발환경인 Beremiz를 확장하여 주요 산업용 Ethernet 기술 중 하나인 EtherCAT 기반의 실시간 다축 동기 모션 제어 응용 개발 및 관리 기능을 설계, 구현하였다. 또한 상용 EtherCAT 모터 드라이브와 평가 보드와의 연동을 통하여 EtherCAT 시스템 관리 기능의 동작과 다축 제어의 실시간성 보장 여부를 검증하였다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.43-50
• /
• 2016

본 논문은 차량용 지능형 네트워크에서 각광 받게 될 이더넷중심의 프로토콜과 데이터 전송 시 임의의 오류에 내성이 있는 알고리즘을 제안하였다. 동시에 시뮬레이션과 실험을 통해 구현과 검증을 시도하여 시스템의 유용성을 증명하였다. 기존의 차량 통신 서비스 시스템에 적용시키기 위한 알고리즘에 대하여 문헌 조사하고 최종적으로 새로운 알고리즘을 구현하였다. 실제 차량용 실시간 데이터의 경우 임의의 값이 불규칙적으로 발생하기 때문에 임의의 데이터를 생성하여 실험을 진행하고 payload의 설정을 표준 형식에 맞추었다. 구현된 알고리즘의 성능을 확인하고자 기존의 알고리즘에서 단일 데이터에서부터 혼합형 (Hybrid-type) 데이터까지 확인하였을 때의 문제점을 확인하고 제안하는 알고리즘의 실효성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권7호
• /
• pp.785-797
• /
• 2014

EtherCAT의 시계 동기화 기법인 DC(Distributed Clock)는 실시간 분산 제어 시스템에서 고도로 동기화된 기능의 설계를 가능하게 한다. 본 논문은 실제 자동화 시스템에서의 광범위한 실험을 통해 EtherCAT DC 기법의 성능을 평가한다. Xenomai와 IgH EtherCAT 스택을 이용하여 EtherCAT 제어 시스템을 구축하고, 네트워크 내의 노드 간 시계 편차를 분석한다. 실험 결과, 동기 시계의 정확도는 슬레이브 장치의 개수, 드리프트 보정의 주기, 시스템 기준 시계의 종류 등 많은 요소에 의해 영향을 받음을 알 수 있었다. 특히, 시스템 기준 시계의 종류에 따라 마스터 장치의 동작이 근본적으로 상이하며 매우 다른 성능 특성을 초래하므로, 기준 시계의 선택은 신중히 이루어져야 함을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.669-675
• /
• 2014

In this paper, we described the investigated theoretical time synchronization performances and experiment results obtained by commercially provided PTP (Precise Time Protocol) modules when the time of a slave clock is synchronized to the master clock. In the case of the theoretical performance analysis, we investigated 3 types of clock levels such as Crystal Oscillator (XO), TCXO (Temperature Compensated XO) and OCXO (Oven Controlled XO). From the analysis, it was observed that the synchronization performance is greatly influenced by the synchronization period and the required performance under 1 us can be achieved by using XO level clocks when the synchronization period is less than 2 seconds and the uncertainty of the propagation delay is under 100 ns. For the experiments using commercial PTP modules, the synchronization performance was investigated for direct, through 1 hub and through 2 hubs connections between the master clock and the slave clock. From the experiment results, we observed that time synchronization under 90 ns with 1,000 seconds observation interval can be achieved in the case of direct connection.