ARCNET在美國郵政分揀系統(tǒng)的應(yīng)用
——Lockheed Martin 公司的選擇 難題？
美國洛克希德·馬丁分布技術(shù)部門正面臨著一個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。它需要選擇一種高速網(wǎng)絡(luò)取代全美郵政分揀機(jī)器上現(xiàn)存的串口網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過討論和測試，最后，這個(gè)部門的項(xiàng)目工程師們找到了一種解決方案，即采用ARCNET充當(dāng)數(shù)據(jù)通訊的主干網(wǎng)，協(xié)調(diào)所有機(jī)器的功能。選用ARCNET的道理是什么呢？ARCNET的優(yōu)點(diǎn)是它能協(xié)調(diào)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)又與項(xiàng)目成本和性能目標(biāo)相一致。當(dāng)然，對(duì)項(xiàng)目而言，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)如QNX的應(yīng)用也是非常重要的。
系統(tǒng)介紹
分揀機(jī)位于全美郵政主集散處理中心(P&DC)。每一臺(tái)機(jī)器長約150英尺，有3個(gè)關(guān)鍵的功能：歸類，運(yùn)輸和傳送。每個(gè)歸類站和第8，第12個(gè)和第16個(gè)傳送箱都由計(jì)算機(jī)控制，總共有16臺(tái)計(jì)算機(jī)分散在機(jī)器旁。PC/104網(wǎng)卡分別裝到引導(dǎo)服務(wù)器和另外15個(gè)無盤工作站上并通過原來的光纖進(jìn)行連接。
在歸類站中，郵件投入傳送帶，編碼接收器或操作人員讀取郵政編碼。此后，郵件交由機(jī)器處理。控制系統(tǒng)根據(jù)郵政編碼決定目的站，標(biāo)明去向。
歸類站控制一條由許多獨(dú)立單元組成的運(yùn)輸帶的進(jìn)給。郵件在一系列的傳送帶上移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)與運(yùn)輸帶的同步并被導(dǎo)入一個(gè)單元中。單元經(jīng)過模塊監(jiān)視器時(shí)，讀取目的站并投入相應(yīng)的柜中。這種模塊化結(jié)構(gòu)允許機(jī)器按設(shè)備處理郵政數(shù)量來配置。
方案實(shí)施
作為知名的ARCNET設(shè)備供應(yīng)商的領(lǐng)導(dǎo)者之一，美國科動(dòng)控制公司(以下簡稱CCSI)被洛克希德馬丁分布技術(shù)部門指定為網(wǎng)卡設(shè)備和有源光纖集線器的供應(yīng)商。
CCSI的一位高級(jí)工程師，George Karones認(rèn)為，用ARCNET升級(jí)郵政分揀設(shè)備是一種高效率低成本的解決方案，符合整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的規(guī)定。Karones指出，機(jī)器結(jié)構(gòu)并未改變，系統(tǒng)在不破壞原有接線情況下改變了控制。Karones解釋說“由于項(xiàng)目要求與機(jī)器現(xiàn)有的內(nèi)置光纖接線兼容，ARCNET能做到這一點(diǎn)，提供的是具有高水平集成度的穩(wěn)定的模塊式部件，縮短了停工期。
項(xiàng)目選用了小尺寸的PC/104總線，CCSI為每套控制系統(tǒng)提供了項(xiàng)目需要的帶光纖端口的PC/104型ARCNET網(wǎng)卡。
郵政分揀設(shè)備投入運(yùn)行后證明ARCNET賦予了系統(tǒng)原先所不具有的令人贊嘆的益處。Karones舉了幾個(gè)例子，說明了這些內(nèi)在優(yōu)點(diǎn)確實(shí)改善了設(shè)備的性能。
1. 從原來的串口通訊方式到現(xiàn)在的高速ARCNET網(wǎng)絡(luò)(2.5Mbps)。洛克希德的工程師證實(shí)速度顯著提高，這樣的結(jié)果是對(duì)短信息響應(yīng)快速，下載速度更快。
2. 要實(shí)現(xiàn)所有機(jī)器的控制馬達(dá)和皮帶的同步在可預(yù)測方式下進(jìn)行，采用令牌傳遞協(xié)議非常合適。ARCNET的協(xié)議就是令牌傳遞協(xié)議。它具有實(shí)時(shí)確定性。
3. ARCNET保證了傳送的準(zhǔn)時(shí)。
4. ARCNET支持光纖介質(zhì)的使用(機(jī)器主干網(wǎng)用光纖)。對(duì)電氣噪聲和分揀機(jī)器產(chǎn)生的靜電放電具抗干擾能力。
5. CCSI的PC/104型ARCNET網(wǎng)卡上設(shè)計(jì)有SMA型的光纖接頭。系統(tǒng)由一個(gè)主控設(shè)備和15個(gè)無盤工作站組成，它們之間由PC/104型ARCNET網(wǎng)卡連接而成。上電后，無盤工作站由引導(dǎo)服務(wù)器快速完成啟動(dòng)。CCSI的MOD HUB-16光纖接口有源集線器方便了各站之間的連接。
6. 和其它系統(tǒng)不同，ARCNET不是運(yùn)用軟件實(shí)現(xiàn)層間網(wǎng)絡(luò)的操作和對(duì)話，而是硬件自動(dòng)完成診斷功能如錯(cuò)誤檢查，流量控制和網(wǎng)絡(luò)配置，無須軟件干預(yù)。
上述優(yōu)點(diǎn)證明ARCNET是一種理想的嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
另外，ARCNET得到了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)QNX下應(yīng)用程序的直接支持。它允許集中式服務(wù)器存儲(chǔ)所有處理程序，所有配置改變自動(dòng)傳至郵政分揀設(shè)備旁邊的各個(gè)計(jì)算機(jī)中。ARCNET和QNX的實(shí)時(shí)控制提供了高效率低費(fèi)用的性能。 結(jié)論
洛克希德·馬丁分布技術(shù)部門使用模塊化技術(shù)，找到了一個(gè)簡單、易管理的方式升級(jí)大型機(jī)器的性能。在洛克希德·馬丁的嵌入式應(yīng)用中，ARCNET降低了項(xiàng)目成本，同時(shí)強(qiáng)化了功能。
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