Wireless distributed monitoring and control for reconfigurable production lines using DDS based middleware. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF
Final_Thesis.pdf - Accepted Version Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives. Download (6MB) | Preview |
Arabic Abstract
اصبحت انظمة إعادة ضبط أنظمة التصنيع (RMS) بصورة متزايدة هي الاختيار الافضل الإنتاج والصناعة ويرجع ذلك إلى القدرة على التكيف السريع إلى متطلبات السوق المتغيرة باستمرار مع المحافظة على الجودة والتكلفة للمنتجات. وعادة ما تكون مثل هذه أنظمة اللامركزية في الرصد والمراقبة تتكون من عناصر غير متجانسة. لذلك، تنشأ الحاجة إلى الوسيط الذي يمكن أن يحجب عدم التجانس ويوفر التواصل السلس بين هذه المكونات المتباينة. و و يعتبر الوسيط الامثل لذلك هو الوسيط المعياري المسمى خدمة توزيع البيانات و اختصارا الدي دي اس (DDS) الذي يعتمد في تواصله على البيانات و خاصية النشر و الاشتراك باستخدام بروتوكول (RTPS) المخصص للتطبيقات الحساسة للوقت. في هذا العمل نقوم بتقديم فكرة استخدام البروتوكول الوسيط الدي دي اس مع القنوات اللاسلكية المستخدمة عادة في انظمة التصنيع مثل بلوتوث وواي فاي لتسهيل نقل البيانات في أنظمة التحكم الموزعة. و قد تم تطوير نموذج محاكاة لتحديد مقاييس الأداء المختلفة مثل الوقت المستغرق لوصول البيانات، التقطع في الوصول، و معدل وصول البيانات؛ و تم ايضا دراسة مدى ملاءمة القنوات اللاسلكية المذكورة في بيئات التحكم والمراقبة الموزعة. و يستكشف ايضا النموذج المقدم سيناريوهات الاتصال المختلفة بالاستناد إلى دراسة حالة عملية خاصة. قد كانت النتائج التي تم الحصول عليها بمثابة دليل عملي على ان مفهوم الدي دي اس يمكنه ضمان تواصل البيانات الموثوق في أنظمة التحكم الموزعة الحساسة للوقت بين الشركات عبر قنوات لاسلكية مشتركة ويمكنه ايضا تقديم سيطرة واسعة على جوانب مختلفة من نقل البيانات من خلال مجموعة غنية من سياسات جودة الخدمة.
English Abstract
Reconfigurable Manufacturing Systems (RMS) are rapidly becoming choice of production and manufacturing industry due to their quick adaptability to the ever-changing market demands while maintaining the quality and cost of the products. Such systems are usually decentralized in their monitoring and control and consist of heterogeneous components. Therefore, need arises for an interface that can mask the heterogeneity and provide smooth communication among these dissimilar components. Data Distribution Service (DDS) is a data-centric middleware standard based on Real-Time Publish/Subscribe (RTPS) protocol that fulfils the job of such interface in distributed systems. In this work we present the idea of using DDS-based middleware over commonly used wireless channels like Bluetooth and Industrial WiFi to facilitate data communication in distributed control systems. A simulation model is developed to quantify various performance measures like Latency, Jitter, and Throughput and to examine the suitability of aforementioned wireless channels in distributed monitoring and control environments. The model explores various communication scenarios based upon a practical case study. Obtained results serve as an empirical proof of concept that DDS can ensure reliable and timely data communication in firm real-time distributed control systems using common wireless channels and offer extensive control over various aspects of data transmission through its rich set of QoS policies.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Computer Systems Engineering Electrical |
| Department: | College of Computing and Mathematics > Computer Engineering |
| Committee Advisor: | Almadani, Basem |
| Committee Members: | Yang, Shuang-Hua and Al-Saif, Abdul Wahid |
| Depositing User: | Muhammad N Bajwa (g201203680) |
| Date Deposited: | 15 Feb 2015 12:26 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 15:44 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139424 |