Сосонкин В.Л. 2005 Системы числового программного управления (841803), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Таким образом, опрос данных становится циклическим - клиент будет получать ответ от серверавсякий раз после изменения данных.Организация транзакций в системе PCNC на основе предложенных сессий позволяет оптимизировать трафик коммуникационной среды и экономично использовать ресурсы для выполнения других задач.Определение схемы отображения отслеживаемых данных. Во второй фазе обмена данными через коммуникационную среду в фазе отображения (см. выше) предлагается использовать три схемы (рис. 53):• «один к одному», когда один сервер отображает значения своих данных в одном клиенте;• «один к многим», когда один сервер отображает значения своих данных в нескольких клиентах;Глава 2.
Общие принципы построения систем ЧПУ939пц° ь§18.о mm88IпI8-1IОI1"а!S§"818-!i« I§^а.II94В.Л. Сосонкин, Г.М. Мартинов. Системы числового программного управленияCall backфункцияСерверКлиентАсинхронный запросОтветВызов обработчикагАсинхронный запроспо событиюОтветВызов обработчикаПрерывание запросаРис. 52. Диаграмма циклического опроса данныхб)а)КлиентСерверКлиентСерверв)КлиентСерверКлиентСерверГJ {СерверлРис.53. Основные схемы отображения данных: а - «один кодному»; б - «один к многим»; в - «многие к одному»* «многие к одному», когда несколько серверов отображают значениясвоих данных в одном клиенте.Глава 2.
Общие принципы построения систем ЧПУ95Другие схемы, как, например, «многие к многим», представляют собой комбинацию указанных ранее.Формализация процедуры обмена данными позволила выбрать основные классы коммуникации в терминах объектов. Сервер представлен классом-источником абстрактных данных CAbstractData. Клиент представленклассом-получателем данных CReceiver.
Отношения, в которые вступаютэти классы, определяют тип транзакции и схему отображения.Применение схемы «один к одному» подразумевает, что для одних итех же данных, например выводимых на экран, будут создаваться разныеобъекты при переключении экранов. При этом трафик в коммуникационной среде будет определяться данными, визуализируемыми на текущемэкране. Это означает, что в схеме «один к одному» объект CAbstractData неможет существовать без объекта CReceiver.Схема «один, к многим» предполагает, что объект CAbstractData существует независимо от объекта CReceiver, поскольку определенный тип данных запрашивается одним и тем же объектом CAbstractData, но отображается разными объектами CReceiver. Эту схему целесообразно использовать для отображения тех данных, за которыми ведется постоянноенаблюдение, вне зависимости от выбора текущего экрана.
Примером служит состояние интерполятора, которое может быть выведено на некоторые из экранов интерфейса оператора.Схема «многие к одному» используется при отображении данных, вычисляемых на основе значений нескольких объектов CAbstractData. Типичный пример-вычисление процентого отношения скорости подачи, которое требует запрограммированного и текущего значений скорости подачи. Эта схема может быть также применена, когда необходима начальнаяинициализация и нужно определить, например, количество и имена координатных осей для отображения на экране текущих позиций приводов.
Для реализации указанных транзакций и схемы отображения данных была разработана объектно-ориентированная модель коммуникационной магистрали.2.4.3. Виртуальная структура объектно-ориентированноймагистралиВиртуальная структура показана на рис. 54 в виде трехуровневой модели классов. На уровне запроса (базовом нижнем уровне) размещены коммуникационные классы, ответственные за доставку информации в рамкахтой или иной транзакции. Классы процессов этого же уровня подготавливают и запускают процессы отдельных режимов системы ЧПУ. Вспомогательные классы базового уровня осуществляют конвертирование и форматирование данных, а также занимаются обработкой ошибок и исключе-96В.Л.
Сосонкин, Г.М. Мартинов. Системы числового программного управленияГлава 2. Общие принципы построения систем ЧПУQJний, ведением журнала событий. Административные классы базового уровня управляют коммуникационной средой и осуществляют ее настройку.Уровень отображения предназначен в основном для вывода информации на экран (для визуализации). Ведущую роль здесь играют классыотображения, устанавливающие связь между управляющими элементамиэкрана и коммуникационными классами. Классы управляющих элементовэкрана служат для приема конкретной информации в определенной форме, а галерея этих классов определяет дизайн экрана и меру богатства егоизобразительных средств.
Классы ActiveX-управляющих элементов также составляют галерею и относятся к OLE-механизмам Windows NT. Ихприменение сохраняет возможности обычных управляющих элементов, акроме того, позволяет использовать различного рода настройки (масштаб,цвета, шрифты и др.) и создавать экзотические элементы управления, например непрямоугольные или прозрачные формы на экране.Прикладной уровень поставляет приложениям такие работающие скоммуникационной средой классы, как «документ-представление», «машина состояний» и др. Классы интерпретатора диалога с оператором реализуют механизм управления состояниями системы PCNC, воздействуяна «машину состояний».
Виртуальная ISO-машина предоставляет наборклассов, реализующих механизмы синтаксического и семантическогоконтроля кадра управляющей программы на языке ISO-7bit, а также интерпретацию и конвертирование кадров в IPD-коды интерполяции(Interpolator Data).Обозначенная подобным образом структура объектно-ориентированноймагистрали с иерархическим построением уровней и блоками с четко установленной функциональностью упрощает переход к практическому построению коммуникационной среды.2.4.4. Организация коммуникационной средыв виде открытой модульной системыДля построения открытой коммуникационной среды необходимо следующее:• использование таких услуг, как конвертирование и форматированиеданных, обработка ошибок и ведение журнала событий (log-файла);• адаптация к конкретной системной платформе;• расширение галереи управляющих элементов и галереи ActiveX-элементов непосредственно у пользователя для решения конкретных задач;• расширение группы коммуникационных классов для обслуживания специальных модулей (например, модуля управления лазером, модуля отладки управляющих программ, написанных на высокоуровневомязыке, и т.д.);98В.Л.
Сосонкин, Г.М. Мартинов. Системы числового программного управления• использование специальных классов прикладного уровня (например, классов документов или шаблонов документов) для реализации пользовательских режимов в интерфейсе оператора.Конфигурируемая коммуникационная среда решает проблемы настройки на конкретный объект управления (станок).
Конфигурируемость обеспечивается путем выделения в коммуникационной среде модулей, реализуемых в виде библиотек DLL.Пример структуры коммуникационной среды, соответствующей ее виртуальной структуре на рис. 54, представлен на рис. 55. В нижней частирисунка находится независимый уровень (IndNcsCl.dll), который не зависит от системной платформы и других модулей коммуникационной среды.Помимо вспомогательных классов здесь реализованы абстрактные классыCAbstractData и CReceiver, служащие ядром для построения механизмовзапроса и отображения данных.Выше расположен базовый уровень (BasNcsCl.dll), осуществляющийадаптацию к конкретной системной платформе.
Здесь же находятся административные классы. За базовым уровнем следует коммуникационный, в составе которого имеются модули управления движением и процессами. Базовый уровень служит основой для построения коммуникационного уровня, где реализованы такие модули, как управлениедвижением (McoNcsCl.dll), управление процессами запроса данныхSavNcsCl.dll, диагностика (DgnNcsCl.dll) и т.д.На основе независимого уровня также выстроены галереи управляющих элементов CtrlGall.dll и ActiveX-элементов, осуществляющих отобраПрикладной уровень(AppNcsCL.dll)1ЩIIГалерея ActiveX*элементов12!Q.(...)Галерея управляющихэлементов(CtrlGall.dll)Базовый уровень(BasNcsCL.dll)Независимый уровень(lndNcsCL.dll)Рис.
55. Пример модульной структуры коммуникационной средыГлава 2. Общие принципы построения систем ЧПУggжение данных. Прикладной уровень (AppNcsCl) использует все обозначенные модули для реализации классов приложения и классов управлениясостояниями.Представленная коммуникационная среда позволяет компоновать систему PCNC лишь из необходимых модулей, соответствующих конкретнымзадачам объекта управления.ЗаключениеВ процедуре обмена данными в системе ЧПУ типа PCNC выделеныфазы запроса и отображения данных.
Производители систем ЧПУ ответственны за обеспечение открытой структуры в первой фазе, а станкостроители и конечные пользователи располагают возможностями открытой системы для решения своих специальных проблем во второй фазе. Объектно-ориентированная магистраль - это не только коммуникационная средадля обмена данными, но и единый сервер, оказывающий услуги любымподключенным к ней модулям. Организация транзакций по типу синхронной, асинхронной сессии и сессии по событию позволяет минимизировать.трафик в коммуникационной среде и оптимально использовать ресурсыпроцессора. Компонентный подход и принципы системной интеграциимогут быть использованы не только при программировании системы, но ина уровне ее макропроектирования.2.5. Принципы построения удаленныхтерминалов ЧПУСуществуют ситуации, когда построение распределенных систем ЧПУ создает дополнительные удобства, а также ситуации,когда без этого обойтись невозможно.
В обоих случаях применяют удаленный (от ядра ЧПУ) терминал, который дублирует основной терминал системы ЧПУ или заменяет его. Особенностьудаленного терминала состоит в том, что он может использовать иную платформу, его средства визуализации и управленияболее лаконичны. При этом должен осуществляться доступ к основным функциям ядра ЧПУ через локальную или корпоративнуюсети, а быть может, через Интернет. Рассмотрены принципыразработки удаленных терминалов, которые являются новымикомпонентами распределенных систем управления.Новые требования к системам управления состоят в том, что они всеболее приобретают распределенный характер.
Существенно меняется рольоператора в зоне управления. Особое значение придается возможности подключения удаленных терминалов для получения необходимой информа-100В-Л- Сосонкин, Г.М. Мартинов. Системы числового программного управленияции «снизу» и использования Интернета. Соответственно так называемойтехнологии «тонкого клиента» (thin client) в качестве web-сервера можетвыступать сама система ЧПУ.
Все эти проблемы были затронуты в рамкахисследования, связанного с созданием типового активного удаленного терминала с применением языка Java [35].2.5.1. Удаленный терминал в системе управленияУдаленный терминал предполагает отделение терминальной задачи ЧПУот всех остальных или ее дублирование. При этом ядро системы управления располагают, исходя из конструктивных соображений, а терминальную часть - на другом компьютере сети, т.е.
там, где это удобно с позицийорганизации управления. Сеть при этом может быть локальной сетью участка или цеха, Интернет-сетью предприятия или глобальной Интернетсетью. Удаленный компьютер может иметь платформу, отличную от платформы компьютерной системы ЧПУ.Необходимость удаленного терминала обусловлена следующими соображениями. В процессе работы оператор системы ЧПУ должен следить заинформацией о ходе технологического процесса, текущими координатамиприводов подачи, сообщениями об ошибках в системе управления и т.д.Между тем современные станки и технологические линии нередко имеютпротяженность, превышающую сотню метров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
