MATHEMATICAL MODEL OF THE DEPENDENCE OF DATA TRANSMISSION RATE ON THE LENGTH OF A SEGMENT OF THE SPECIALIZED SAFETYBUS P NETWORK

Abstract

Доступність, надійність, гнучкість і широкі можливості діагностики є важливими властивостями, які користувачі очікують від сучасних систем автоматизації. В умовах стрімкого розвитку технологій та підвищених вимог до безпеки, автоматизовані системи повинні відповідати високим стандартам якості та надійності. Наразі багато систем автоматизації базуються на використанні спеціалізованих цифрових мереж, що забезпечують ефективний контроль та управління технологічними процесами. Однією з таких мереж є спеціалізована цифрова мережа SafetyBUS p, яка відповідає вимогам рівня SIL 3 згідно зі стандартом IEC 61508 та категорії 4 стандарту EN 954-1. Завдяки відповідності цим стандартам SafetyBUS p може застосовуватися у критично важливих сферах, пов'язаних із забезпеченням безпеки життя та здоров'я людей, зокрема у виробничих та транспортних технологіях. Використання цієї мережі дозволяє підвищити рівень безпеки та надійності автоматизованих систем керування, що є ключовим фактором для підприємств різних галузей, зокрема промислових і нафтогазових. В рамках дослідження було встановлено, що одним з ключових параметрів мережі SafetyBUS p є швидкість передавання даних, яка залежить від довжини сегмента мережі. Було проаналізовано різні математичні моделі для опису цієї залежності, серед яких лінійна, поліномна, експоненційна та логарифмічна. Однак жодна з них не відображає характер зміни швидкості передавання даних з достатньою точністю. На основі аналізу було визначено, що оптимальною моделлю є степенева функція, яка дозволяє описати залежність швидкості передавання даних від довжини сегмента мережі SafetyBUS p з похибкою від 1,05% до 3,21%. Розроблена математична модель дає можливість прогнозувати та оптимізувати параметри передавання даних у мережі SafetyBUS p, що сприяє ефективнішому проєктуванню автоматизованих систем керування технологічними процесами. Застосування цієї моделі дозволяє значно покращити функціонування систем, мінімізувати затримки у передаванні даних та підвищити загальну продуктивність автоматизованих процесів. Отримані результати можуть бути використані для подальшого вдосконалення мережевих технологій та впровадження інноваційних підходів у сфері промислової автоматизації.