5. Программно-технические комплексы на основе контроллеров КРОСС и др. (1245063), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Среда разработки может также транслировать пользовательскую программу, написанную на МЭК-языках, в текст на языке Си.Среда исполнения создается и загружается в ПРК производителем ПРК и является независимой от исполняемой в ней программы пользователя. Ее основу составляет набор программных модулей (для каждой целевойсистемы свой), выполняющих самостоятельные задачи под управлением так называемого ядра ISaGRAF. Онаможет функционировать практически на любой ОС и любой аппаратной платформе, включая ПК, поддерживаетвсе 5 языков МЭК 61131-3, имеет средства для редактирования, компиляции, документирования, управлениябиблиотеками, архивирования, моделирования системы при отсутствии реального ПРК и отладки с подключенным ПРК.В целом, ПО среды исполнения представляет собой прикладную программу реального времени, выполняемую на ПРК (промышленном компьютере или отдельной плате).
Возможны 2 реализации такого ПО: одноза5дачная, когда все функции выполняются в одной и той же программе; многозадачная, когда для выполнения,например, функций связи предназначена отдельная задача. Независимо от реализации, большинство функцийсистемы исполнения являются общими (схематично они представлены на рис.
4).Система разработки ISaGRAF WorkBenchИнтегрированнаясреда разработкиЗагрузка задачи(RS232 или Ethernet)ОтладчикИмитатор ядраПросмотр результатаIBM PC-совместимый компьютерс MS Windows 95/98/NTСистема исполнения ISaGRAF TargetПользовательские функции,функциональные блоки (USER C)Коммуникационнаязадача(COM)ЯдроISaGRAF(KERNEL)ДрайверыУСО(OEM)Системные функции(SYSTEM)Целевая система(например, ПРК на базе Motorola, Intel)OS-9, MS-DOS, VRTX, VxWorks и др.Рис. 4. Архитектура ISaGRAF - основные составные части и функцииОсновные возможности среды ISaGRAF:- поддерживает все 5 языков стандарта МЭК 61131, при этом позволяет смешивать программы и процедуры, написанные на разных языках;- имеется возможность программной эмуляции ПРК, которая удобна тем, что благодаря наличию многозадачной ОС можно совместить в одном месте ПРК, среду программирования и систему диспетчерскогоуправления (например, SCADA-систему);- имеет многофункциональный отладчик, позволяющий во время работы прикладной задачи просматривать состояние программного кода, переменных, программ и многое другое;- поддерживает различные протоколы промышленных сетей;- содержит набор драйверов для работы с различными модулями УСО, под управлением ПРК различныхфирм-производителей: PEP Modular Computers, Motorola Computer Group и др.;- полное документирование этапов проектирования ПО.Основной принцип, лежащий в основе системы исполнения – синхронизация.
ISaGRAF Target – это синхронная система, управляемая таймером. Программируемый период срабатывания таймера называют продолжительностью временного цикла. Прикладная задача работает строго по временным циклам, их длительностьопределяется разработчиком при компиляции задачи. Минимальная длительность циклов исполнения прикладной задачи определяется характеристиками аппаратно-программной платформы, на которой происходит исполнение задач: например, для OS-9 этот параметр равен 10 мс.Программный цикл начинается опросом всех сконфигурированных внешних каналов датчиков (например,каналы АЦП) и завершается обновлением всех выходных каналов (например, каналы ЦАП).
Такая схема работыприложения гарантирует пользователю, что в рамках одного временного цикла он будет работать только с однойкопией объектных данных типа INPUT/OUTPUT.Отладчик системы ISaGRAF - предоставляет полный набор возможностей для получения качественногопрограммного продукта.Связь между SCADA и ПРК, запрограммированным с помощью ISaGRAF, осуществляется с помощьюстандартного ОРС-сервера.ПТК Р-130ISa (ОАО “ЗЭиМ”, Чебоксары)Программно-аппаратные средства комплекса обеспечивают разработку систем на основе:- ПРК Р-130ISa;- инструментальной программной системы ISaGRAF (разработка ПО нижнего уровня системы),- SCADA-системы (разработка ПО верхнего уровня системы).6ПРК, входящий в состав ПТК Р-130ISa, построен на базе одноплатного РС-совместимого компьютерапромышленного исполнения.
Он имеет:a) открытую программно-аппаратную архитектуру;б) встроенную исполнительную систему ISaGRAF Target kernel, позволяющую исполнять программы,написанные на технологических языках программирования, поддерживаемых системой ISaGRAF.Встроенное ПО позволяет также выполнить проверку работоспособности и настройку ПРК. Для разработки верхнего уровня системы используются SCADA-системы, например Trace Mode.ПРК предназначен для автоматического регулирования и логического управления техническими объектами и технологическими процессами в различных отраслях промышленности. Он эффективно решает как сравнительно простые, так и сложные задачи управления, благодаря малоканальности позволяет, с одной стороны, экономично управлять небольшим агрегатом и, с другой, обеспечить высокую живучесть крупных систем управления.ПРК позволяет вести локальное, каскадное, программное, супервизорное, многосвязное регулирование.Его архитектура обеспечивает возможность вручную или автоматически включать, отключать, переключать иреконфигурировать контуры регулирования, причем все эти операции выполняются безударно независимо отсложности структуры управления.
В сочетании с обработкой аналоговых сигналов ПРК позволяет выполнятьтакже логические преобразования сигналов и вырабатывать не только аналоговые или импульсные, но и дискретные команды управления.Р130ISa содержит средства оперативного управления (на лицевой панели), позволяющие вручную изменять режимы работы, устанавливать задание, управлять ходом выполнения программы, вручную управлять исполнительными механизмами (ИМ), контролировать сигналы и индицировать ошибки. Стандартные аналоговыеи дискретные датчики (ДЧ) и ИМ подключаются к ПРК с помощью индивидуальных кабельных связей.Р130ISa представляет собой комплекс технических средств. В его состав входит центральный микропроцессорный блок контроллера БК-1М/01 и ряд дополнительных блоков. Центральный блок преобразует аналоговую и дискретную информацию в цифровую форму, ведет обработку цифровой информации и вырабатываетуправляющие воздействия.
Дополнительные блоки используются для предварительного усиления сигналов термопар и термометров сопротивления, формирования дискретных выходных сигналов на напряжение 220 В, организации внешних переключений и блокировок и т.п.Р130ISa является проектно-компонуемым изделием.
Его состав и ряд параметров определяются потребителем и указываются в заказе. В него встроены развитые средства самодиагностики, сигнализации и идентификации неисправностей. В Р130ISa предусмотрено:- до 8 независимых контуров регулирования;- разнообразное сочетание аналоговых и дискретных входов-выходов (всего – 35 модификаций);- ручная установка или автоподстройка любых коэффициентов в любых алгоритмах;- безударное изменение режимов управления и безударное включение/отключение,переключение и реконфигурация контуров регулирования любой степени сложности.В этом ПТК используются модули УСО, рассмотренные в разделе, посвященном ПТК КРОСС, а именно:- AI1-8 - модуль ввода аналоговых сигналов с гальванической развязкой (рис.
2);- AIO1-8/4 - модуль ввода/вывода аналоговых сигналов (рис. 3).ПТК NLcon-CE (НИЛ АП)Программно-аппаратные средства комплекса (рис. 5, 6) обеспечивают разработку систем на основе:- ПРК NLcon-CE;- инструментальной программной системы CoDeSys RTS (разработка ПО нижнего уровня системы),- SCADA-системы (разработка ПО верхнего уровня системы).ПРК NLcon-CE предназначен для управления технологическими процессами в промышленности. Он используется совместно с модулями ВВ аналоговых и дискретных сигналов, которые подключаются к ПРК с помощью промышленной сети на основе интерфейса RS-485 и протоколов Modbus RTU или DCON.ПРК NLcon-CE управляет вводом сигналов, снимаемых с ДЧ, обрабатывает полученные данные в соответствии с пользовательской программой и выводит управляющие сигналы на ИМ. Ввод и вывод выполняются спомощью модулей ВВ, которые могут быть подключены к ПРК через 2 последовательных порта с интерфейсомRS-485 (как дополнительная опция порт СОМ2 может иметь интерфейс CAN).
Имеется модификация ПРК, в которой порт СОМ1 имеет интерфейс RS-232.Для связи с ПК или локальной сетью компьютеров ПРК имеет стандартный интерфейс Ethernet.ПРК оборудован энергонезависимой памятью (NVRAM) и съѐмной флэш-картой стандарта micro-SD,счѐтчиком внешних событий и часами реального времени (RTC). На флэш-карте хранятся пользовательские программы и другая информация, необходимая пользователю. В энергонезависимой памяти хранится информация,которую необходимо сохранить при сбоях питания.
Все настраиваемые параметры ПРК также хранятся в энергонезависимой памяти.7К ПРК можно подключить LCD TFT дисплей для вывода визуальной информации пользовательской программы. Для ввода информации дисплей может быть оснащѐн сенсорным экраном (touch-screen).Можно также использовать IBM-PC-совместимый манипулятор «мышь» или клавиатуру, подключив их кинтерфейсу USB.ПРК имеет 2 сторожевых таймера: программный в исполнительной системе CoDeSys RTS и аппаратный.Программный сторожевой таймер предохраняет ПРК от зависания пользовательской программы.
Аппаратный защищает ПРК от зависания системы исполнения, ОС и пользовательской программы.ПРК выполнен для применения в жестких условиях эксплуатации, при температуре окружающего воздухаот –25 до +70 С, имеет гальваническую изоляцию с испытательным напряжением изоляции 2,5 кВ (ГОСТ 1299784) между входами питания и портами RS-485 и CAN, выполнен в полистирольном корпусе размером 119 х 76 х33 мм с креплением на 35-мм DIN-рейку.ПРК работает под управлением ОС Microsoft Windows CE 5.0.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
