برای بدست آوردن سرعت انتقال، از اطلاعات قرائت شده CPU خود نرم افزار استفاده می‌نماییم. چنانچه از CPU در حال کار Module Information بگیریم در قسمت Connection Statistic می‌توان تعداد بایت ارسال و دریافت شده در ۵ ثانیه گذشته را مشاهده نمود که این مقدار حدود ۷۷۰۰۰ بایت می‌باشد [۶۷].

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل ‏۴‑۱۵: Connection Statistic [۶۸]
در نتیجه زمان ارسال هربایت برابر ۷۱٫۴ µs می‌باشد. دلیل پایین بودن این عدد نسبت به پهنای باند اترنت به مشخصه فیزیکی CPU ها نظیر سرعت باس داخلی آنها و نحوه در دسترس قرار گرفتن باس و تاخیرات تصادفی در نظر گرفته شده جهت در اختیار گرفتن باس می باشد که بنابه شرایط فوق هر ارسال و دریافت حدود ۱۲ ms برای ۱۶۶ بایت و حدود ۶ ms برای ۸۴ بایت زمان خواهد بود که به این اعداد ۱ ms جهت CPU Cycle اضافه خواهد شد. مجددا یادآوری می‌شود که تمامی اعداد به صورت تقریبی قابل محاسبه می‌باشد. در بررسی عملی سیستم فوق اعداد زیر حاصل شده است که با تقریب خیلی خوبی با نتایج تئوری مطابقت دارد.

شکل ‏۴‑۱۶: نمودار زمان مبادله اطلاعات بین دو CPU با اترنت

شکل ‏۴‑۱۷: پراکندگی آماری زمان مبادله اطلاعات بین دو CPU با اترنت
با افزایش تعداد CPU‌ها به سه عدد، پهنای باند بین CPU‌ ها تقسیم می‌شود. لذا انتظار می‌رود با این کار زمان ارسال و دریافت‌ها افزایش می‌یابد که نتایج زیر این مطلب را تایید می کند. در این حالت دو CPU اطلاعات خود را از طریق شبکه اترنت به CPU سوم ارسال می‌نمایند. از آنجا که دو CPU با هم در ارتباط نیستند، در اثر تصادم و به طبع آن زمان های تصادفی در نظر گرفته شده برای هر یک متفاوت بوده و در نتیجه زمان‌های ارسال و دریافت CPUها متفاوت می‌باشند.

شکل ‏۴‑۱۸: پراکندگی آماری زمان مبادله اطلاعات بین دو CPU با یک CPU به صورت همزمان با اترنت
از بررسی موارد فوق می‌توان نتیجه گرفت که با بالا رفتن تعداد CPU‌ها پهنای باند آنها تقسیم می‌شود که این امر باعث بالا رفتن تصادم‌ها و ناکارا شدن پهنای باند و به هدر رفتن زمان خواهد شد.
به جهت کاهش تصادم‌ها می‌توان برای CPU‌ها ترتیبی اتخاذ نمود تا تصادم‌ها به حداقل برسد، که این امر تحت عنوان زمان حقیقی نمودن شبکه اترنت در ادامه توضیح داه خواهد شد.
زمان حقیقی نمودن اترنت
در حالت قبل دو CPU در حال ارسال اطلاعات به یک CPU بدون با خبر بودن از یکدیگر بودند، ولی در این حالت CPU مرکزی باس را مدیریت خواهد نمود و دو CPU دیگر مستقلا امکان ارسال دیتا را نخواهند داشت. به این ترتیب که CPU مرکزی پهنای باند را تقسیم می کند و در هر لحظه فقط یکی از CPU‌ها را فراخوانی می کند. برای این منظور در CPU مرکزی یک پالس مربعی می‌سازیم و در لبه‌های بالا رونده پالس یکی از CPU‌ها را فرا خوانی کرده و در لبه پایین رونده CPU دیگر را فراخوانی می‌کنیم. به این ترتیب که در هر فراخوانی یک بایت به CPU اول یا دوم ارسال خواهد شد. نتیجه حاصل به صورت زیر می‌باشد:

شکل ‏۴‑۱۹: نمودار زمان مبادله اطلاعات بین CPU1 و CPU2 با اترنت در حالت زمان حقیقی

شکل ‏۴‑۲۰: نمودار زمان مبادله اطلاعات بین CPU2 و CPU3 با اترنت در حالت زمان حقیقی
حال اگر یکی از CPU‌ها از مدار خارج شود نتایج به صورت نمودار بعد تغییر خواهد کرد.

شکل ‏۴‑۲۱: نمودار زمان مبادله اطلاعات بین دو CPU با اترنت در حالت زمان حقیقی و با یک لینک معیوب
همانطور که می‌بینیم زمان تغییر خاص نکرده و زمان دسترسی به اطلاعات همیشه برابر می‌باشد و در واقع با کاهش تصادم توانستیم استفاده بهینه را از پهنای باند به عمل آوریم.
سیستم‌های چند مرحله ای
در دو بخش قبل ابتدا بررسی زمانی پروفیباس و سپس اترنت را انجام داده و با بررسی پروتکل‌ها دیدیم که پروفیباس ذاتا زمان حقیقی بوده و می‌توان یک شبکه اترنت را با داشتن شرایط خاص نظیر اترنت زمان حقیقی درنظر گرفت. حال در این بخش سعی داریم که سیستمی متشکل از حلقه‌های ترکیبی را مانند شکل ۱-۵
بررسی کرده و رابطه ای منطقی در خصوص زمان ارسال و دریافت در این حلقه‌ها بیابیم. در ابتدای بحث شاید تصور شود که می‌توان با جمع کردن زمان ارسال و دریافت هریک از لینک‌ها به زمان کل ارسال و دریافت شبکه دست یافت ولی با انجام آزمایشات عملی نتیجه دیگری حاصل گردید، چرا که همانگونه که در ادامه می‌بینیم ترتیب بستن لینک‌ها نیز در زمان ارسال و دریافت نقش دارد.
برای بررسی انتقال اطلاعات در حالت ترکیبی یعنی سیستمی متشکل از لینک‌های DP و LAN به صورت همزمان از سه CPU استفاده کرده و یک داده را بین هرسه CPU حرکت داده و زمان یک بار عبور دیتا از حلقه را اندازه گیری می‌کنیم. برای این منظور سیستمی مانند زیر را می‌بندیم.
شکل ‏۴‑۲۲: شبکه ترکیبی با نقطه شروع از CPU 1
در این سیستم CPU شماره ۱، MASTER شبکه DP بوده و CPU‌های ۲ و ۳، Slave‌های آن هستند. ارتباط بین CPU 2 و۳ از طریق LAN برقرار است. جهت بررسی دقیقتر دو حالت را در نظر می‌گیریم:
حالت اول:DP-LAN-DP
حالت دوم: LAN- DP-DP
شاید در ابتدا تصور شود از آنجا که دو شبکه ظاهرا مشابه بوده و هر دو از یک شاخه LAN و دو شاخه DP تشکیل شده اند، می‌بایست زمان ارسال‌ها و دریافت‌ها یکسان باشد ولی در عمل اینگونه نیست. در ادامه به بررسی این دو حالت می‌پردازیم.
حالت اول DP-LAN-DP
در این حالت نقطه شروع CPU شماره یک می‌باشد. یک بایت داده از CPU یک به CPU دو از طریق DP ارسال شده و CPU دو آن را از طریق لینک LAN به CPU شماره سه ارسال می‌کند و این داده از طریق یک لینک DP توسطCPU شماره یک یعنی Master سیستم خوانده شده و CPU شماره یک این زمان ارسال و دریافت را ثبت می‌کند.
طبق محاسبات بخش‌های قبل انتظار براین است که در شاخه اول ۳٫۷ ms زمان نیاز باشد تا ارتباط بین Master و CPU 2 به عنوان Slave کامل شود. یعنی طبق این حالت۲ CPU می‌بایست بعد از حدود ۴ تا ۵ ثانیه (با احتساب Cycle Time ) به ارسال اطلاعات به CPU شماره ۳ بپردازد.
زمان سپری شده در فصل قبل در ارتباط بین دو CPU از طریق LAN یعنی حدود ۱۳ ms می‌باشد. در گذر دیتا از CPU شماره سه به CPU شماره یک نیز، CPU شماره یک به عنوان Master دیتا را خوانده که زمان آن حدود ۳٫۷ ms می‌باشد. در نتیجه زمان انتقال داده‌ها بدون احتساب Cycle Time عبارت است از :
۳٫۷ + ۱۳ + ۳٫۷ = ۲۰٫۴ ms
که با در نظر گرفتن ۴ ms به عنوان Cycle Time CPU به عدد ۲۴٫۴ ms می‌رسیم. ولی بررسی‌ها نشان می‌دهد که عوامل دیگری نیز در این زمان موثر است که در زیر ابتدا به شرح آنها پرداخته و سپس سعی می‌شود زمان حدودی بیشینه و کمینه را به صورت تئوری در این حالت بدست آوریم:
از آنجا که ابتدای این حلقه از ارسال اطلاعات از CPU 1 به CPU 2 می‌باشد، لحظه ی درخواست ارسال توسط CPU 1 و انطباق با CPU فعال در شبکه پروفیباس حائز اهمیت می‌باشد. یعنی اگر در آن لحظه نوبت به ارسال CPU شماره ۲ باشد زمان تلف شده نداریم ولی اگر در آن زمان نوبت CPU شماره ۳ باشد، به اندازه حدود ۳٫۷ ms اتلاف زمان خواهیم داشت.
عامل بعدی نا مشخص بودن زمان لینک مربوط به اترنت می‌باشد، که ماهیتاً دارای زمان مشخص
نمی باشد و همانطور که در بخش قبل دیدیم تابع شرایط سیستم می‌باشد.
در لینک سوم نیز مانند حالت اول Slave فعال نقش مهمی داشته و در این حالت نیز امکان اتلاف
۳٫۷ ms وجود دارد.
از بررسی موارد فوق به نمودارهای زیر با شرایط خوب (نه بهترین) و با شرایط بد (نه بدترین) خواهیم رسید. لازم به ذکر است طول ارسال شبکه LAN از بخش قبلی استخراج شده است.
شکل ‏۴‑۲۳: نمودار زمانی مبادله اطلاعات در حالت DP-LAN-DP با شرایط بد
شکل ‏۴‑۲۴: نمودار زمانی مبادله اطلاعات در حالت DP-LAN-DP با شرایط خوب
با بررسی دو نمودار بالا انتظار می‌رود زمان ارسال و دریافت در حلقه بین ۲۴ تا ۳۴ میلی ثانیه باشد. لازم به ذکر است این زمان تئوری بوده و تغییر شرایط .. در لینک LAN باعث کم و زیاد شدن این مقدارها خواهد شد که در عمل نتایج زیر برای بررسی آزمایش در ۱۰۰۰ نمونه بدست آمده است.