Analiza możliwości sterowania rozproszonego z wykorzystaniem technologii GPRS

Abstract

This paper presents analysis of transmission delays in GPRS telemetry system. The system is based on MT-101 module. This is industrial controller with SIM card, so it can works in GSM/GPRS cellular phone network. Data are received from the module by GPRS modem which is connected to a main PC computer. Data are transmitted through GPRS network having a form of frames of industrial Modbus protocol. On the main PC an OPC Server is running, making the MT-101's resources accessible. With a wrapper DLL library it was possible to process and visualize data using an application in MATLAB. The main purpose of the research was to compare delays for modes of transmission. The first one was based on sending test packet directly after information about receiving previous packet. On the second case frames was sending with constant time interval, consequently was making transmission delays. The research have showed that the first approach is much better. It is clearly visible on delay histograms. It is possible to develop a distributed control system based on GPRS technology. Dynamical objects controlled in such a way must be asymptotically stable.

Artykuł przedstawia analizę charakteru opóźnień transmisji w systemie telemetrycznym wykorzystującym technologię GPRS. Układ zbudowany jest przy wykorzystaniu modułu MT-101, będącego sterownikiem przemysłowym posiadającym kartę SIM, co pozwala mu na pracę w sieci telefonii komórkowej GSM/GPRS. Dane z tego modułu są odbierane przez modem GPRS podłączony do nadrzędnego komputera PC. Transmitowane poprzez sieć GPRS dane mają postać ramek protokołu przemysłowego Modbus. Na komputerze nadrzędnym jest uruchomiony serwer OPC udostępniający zasoby modułu MT-101. Dzięki nakładkowej bibliotece DLL można te dane przetwarzać i wizualizować za pomocą aplikacji w MATLAB-ie. Głównym celem badań było porównanie opóźnień występujących w dwóch rodzajach transmisji. Pierwszy z nich polegał na wysyłaniu kolejnego pakietu testowego bezpośrednio po uzyskaniu informacji o odebraniu poprzedniego pakietu, co oznacza że transmisja odbywa się w sposób ciągły. W drugim przypadku wysyłanie kolejnych ramek odbywało się ze stałym interwałem czasowym, czego konsekwencją są przerwy w transmisji danych. W trakcie eksperymentów wykazano, że pierwszy sposób zapewnia znacznie lepsze wyniki od drugiego. Wyraźnie widać to analizując histogramy pakietów. Wykazano, że sieć GPRS nadaje się do wykorzystania w zagadnieniach sterowania rozproszonego obiektów dynamicznych. Obiekty te muszą być asymptotycznie stabilne.