Arquitectura multi-controlador con transferencia sin salto para procesos con conmutación de modos

  1. Nagore Iriondo 1
  2. Elisabet Estévez 2
  3. Rafael Priego 1
  4. Marga Marcos 1
  1. 1 ETSI Bilbao
  2. 2 EPS de Jaén
Revista:
Revista iberoamericana de automática e informática industrial ( RIAI )

ISSN: 1697-7920

Año de publicación: 2013

Volumen: 10

Número: 2

Páginas: 204-215

Tipo: Artículo

DOI: 10.1016/J.RIAI.2013.03.010 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

Otras publicaciones en: Revista iberoamericana de automática e informática industrial ( RIAI )

Resumen

Los sistemas con conmutación de modos se definen como aquéllos que pueden exhibir diferente comportamiento dinámico en función del estado en que se encuentran. Pueden por tanto ser descritos por un conjunto finito de subsistemas dinámicos y una lógica que rige la conmutación entre ellos. Una alternativa para su control es la arquitectura multi-controlador con supervisión ya que permite utilizar controladores de modo diferentes y alcanzar así múltiples objetivos de control. Pero la conmutación de controladores suele tener como consecuencia la aparición de saltos o transitorios derivados que pueden ser inaceptables. Este tipo de sistemas y problemática son frecuentes en diferentes áreas de aplicación industrial, en donde la tecnología de control más utilizada es el Controlador Lógico Programable (PLC). Es por ello que el objetivo de este trabajo es presentar un método de diseño e implementación de un mecanismo de transferencia sin salto (BT) en una arquitectura multi-modo y multi-bucle para sistemas con conmutación de modos, en PLC y en conformidad con el estándar IEC 61131-3. La estrategia BT se basa en que controladores de modos candidatos a conmutar realicen un seguimiento a los controladores activos, siendo la detección del estado de operación actual y de los posibles estados siguientes, clave en la definición de la forma de ejecución de los algoritmos de control que componen la arquitectura. Se presentan también los pasos del diseño de la arquitectura completa así como resultados experimentales que validan la arquitectura.

Referencias bibliográficas

  • Audsley, N., 1993. Flexible scheduling of hard real-time systems. Ph.D. thesis, Dept. of Computer Science, Univ. of York.
  • Baruah, S. K., Howell, R. R., Rosier, L. E., September 1993. Feasibility problems for recurring tasks on one processor. Theoretical Computer Science 118, 3–20. URL: http://portal.acm.org/citation.cfm?id=162622.162629 DOI: 10.1016/0304-3975(93)90360-6
  • Baruah, S. K., Mok, A. K., Rosier, L. E., 1990. Preemptively scheduling hardreal-time sporadic tasks on one processor. In: In Proceedings of the 11th Real-Time Systems Symposium. IEEE Computer Society Press, pp. 182– 190.
  • Burchard, A., Liebeherr, J., Oh, Y., Son, S. H., 1995. New strategies for assigning realtime tasks to multiprocessor systems. IEEE Transactions On Computers 44 (12), 1429–1442.
  • Carpenter, J., Funk, S., Holman, P., Srinivasan, A., Anderson, J., Baruah, S., 2004. A categorization of real-time multiprocessor scheduling problems and algorithms. In: Handbook on Scheduling Algorithms, Methods, and Models. Chapman Hall/CRC, Boca.
  • Davis, R., Zabos, A., Burns, A., 2008. Efficient exact schedulability tests for fixed priority real-time systems. Computers, IEEE Transactions on 57 (9), 1261 –1276. DOI: 10.1109/TC.2008.66
  • Davis, R. I., Burns, A., Oct. 2011. A survey of hard real-time scheduling for multiprocessor systems. ACM Comput. Surv. 43 (4), 35:1–35:44. URL: http://doi.acm.org/10.1145/1978802.1978814 DOI: 10.1145/1978802.1978814
  • IEEE, 2001. IEEE Std 1003.1-2001 Standard for Information Technology — Portable Operating System Interface (POSIX) System Interfaces, Issue 6.
  • ISO/IEC JTC 1, S., 2012. Ada 2012 Reference Manual: Language and Standard Libraries. ISO/IEC 8652:201z(E) (Submission Draft [Draft 18]).
  • Joseph, M., Pandya, P. K., 1986. Finding response times in a real-time system. Comput. J. 29 (5), 390–395.
  • Leung, J.-T., Whitehead, J., 1982. On the complexity of fixed-priority scheduling of periodic real-time tasks. Performance Evaluation 2, 237–250.
  • Liu, C., Layland, J., 1973. Scheduling algorithms for multiprogramming in a hard real-time environment. Journal of the ACM 20 (1), 40–61.
  • Ripoll, I., Crespo, A., Mok, A. K., 1996. Improvement in feasibility testing for real-time tasks. Real-Time Systems 11 (1), 19–39.
  • Ruiz, J. F., May 2010. Towards a ravenscar extension for multi-processor systems. Ada Lett. 30, 86–90. URL: http://doi.acm.org/10.1145/1806546.1806556 DOI: http://doi.acm.org/10.1145/1806546.1806556
  • Sáez, S., Vila, J., Crespo, A., Jun. 1998. Using exact feasibility tests for allocating real-time tasks in multiprocessor systems. In: Proceedings of 10th Euromicro Workshop on Real-Time Systems. pp. 53 –60. DOI: 10.1109/EMWRTS.1998.685068
  • Sjödin, M., Hansson, H., 1998. Improved response-time analysis calculations. In: Proceedings of the IEEE Real-Time Systems Symposium. RTSS ’98. IEEE Computer Society, Washington, DC, USA, pp. 399–. URL: http://portal.acm.org/citation.cfm?id=827270.829035
  • Tindell, K. W., Burns, A., Wellings, A. J., May 1992. Allocating hard real-time tasks: an NP-hard problem made easy. Real-Time Systems 4, 145–165. URL: http://portal.acm.org/citation.cfm?id=139740.139751 DOI: 10.1007/BF00365407
  • Zhang, F., Burns, A., 2009. Schedulability analysis for real-time systems with EDF scheduling. Computers, IEEE Transactions on 58 (9), 1250 –1258. DOI: 10.1109/TC.2009.58