Пономарев О.П. Информационные технологии
Подождите немного. Документ загружается.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- 18 -
Рис.3.2. Пример проекта ISaGRAF для пояснения принципа
цикличности выполнения прикладной задачи
Принцип цикличности выполнения прикладной задачи для данного
примера реализуется следующим образом: если величина цикла
определена в Nмс, то это означает, что в начале данного временного
цикла выполняются все программы/подпрограммы секции BEGIN
(Alarm, Reset1, Reset2, Filter), в конце цикла - все
программы/подпрограммы секции END (Flow, Tank), а в середине
цикла выделяется время для выполнения очередных шагов
программ/подпрограмм секции SEQUENTIAL (Main, Progr1, Progr2,
Progr3). На программы из секций BEGIN и END, как правило,
возлагаются задачи по обновлению переменных ввода/вывода. Такая
схема работы ISaGRAF – приложения гарантирует пользователю, что
в рамках одного временного цикла он будет работать только с одной
копией переменных типа INPUT/OUTPUT.
Обширный набор инструментов ISaGRAF позволяет
программировать конфигурации автоматизированных систем любой
сложности. Стандарт на средства программирования дает очевидные
преимущества: получение качественного программного продукта,
сопрягаемость на уровне исходных текстов, независимость от типа
операционной системы, значительное сокращение времени разработки
прикладного программного обеспечения, и как следствие –
сокращение финансовых затрат на разработку проекта в целом [2].
3.1. Архитектура проекта в инструментальной среде ISaGRAF.
Проект ISaGRAF может быть разделен на несколько программ –
логических объектов, которые описывают взаимодействие
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- 19 -
переменных процесса или объекта автоматизации. Связь между
программами проекта имеет иерархическую древовидную структуру.
Программы, расположенные в вершине дерева, активизируются
системой. Подпрограммы и дочерние программы на более низком
уровне иерархии активизируются своими родительскими
программами. Иерархия программ разделена на 3 основные секции
или группы:
BEGIN (начальная) – программы, выполняемые в начале каждого
цикла системы исполнения;
SEQUENTIAL (последовательная) – программы, подчиняющиеся
динамическим правилам языка SFC;
END (заключительная) – программы, выполняемые в конце
каждого цикла системы исполнения.
Исполнительная система ISaGRAF Target – это синхронная
система, управляемая внутренним таймером. Программируемый
период срабатывания таймера называется продолжительностью цикла.
На рис.3.3 показаны основные операции, выполняемые в течение
одного цикла системы исполнения. Рассматриваемый подход
позволяет [2]:
− гарантировать, что в течение каждого цикла входная переменная
имеет одно и то же значение, а процесс обновления состояния
выходного устройства происходит только один раз;
− вычислять и контролировать время реакции всей прикладной
программы, что необходимо в автоматизированных системах
управления реального времени.
Как видно из рис.3.3, главные программы начальной секции
систематически выполняются в начале каждого цикла исполнения, а
главные программы заключительной секции – в его конце. Шаги
последовательной секции выполняются в соответствии с
динамическими правилами SFC.
Выполнение программ
последовательной (Sequential) секции
Выполнение программ начальной (Begin)
секции
Просмотр ВХОДНЫХ переменных
Выполнение программ заключительной
(End) секции
Цикл системы
исполнения
ISaGRAF
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- 20 -
Рис.3.3. Порядок выполнения программ за цикл исполнения
ISaGRAF
Программы начальной секции обычно формируют значения
переменных, вычисляемых на основе входных данных, поступающих
от устройств ввода. Сформированные переменные «высокого уровня»
чаще всего используются программами последовательной секции.
Программы заключительной секции работают с переменными,
обработанными в последовательной секции, перед передачей значений
в выходные устройства.
Главные и дочерние программы последовательной секции должны
быть написаны только на языке последовательных функциональных
схем SFC. Программы начальной и заключительной секций могут
быть написаны на любом из языков, подерживаемых ISaGRAF, кроме
языка SFC:
− язык функциональных блоковых диаграмм FBD;
− язык релейных диаграмм LD;
− язык структуированного текста ST;
− язык инструкций IL.
Любая программа каждой секции может иметь одну или более
подпрограмм. Подпрограммы могут быть также написаны на любом
языке ISaGRAF, кроме SFC. Подпрограмма запускается на
выполнение главной программой и до завершения подпрограммы
выполнение программы-родителя приостанавливается. Подпрограмма
может принадлежать только одной родительской программе.
Любая программа последовательной секции на языке SFC может
управлять другими программами на языке SFC. Такие программы
нижнего уровня иерархии называются дочерними программами. В
отличие от подпрограммы, дочерняя программа на языке SFC
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- 21 -
выполняется параллельно с основной и может быть запущена,
приостановлена и уничтожена своей родительской программой. Любая
подпрограмма и дочерняя программа может иметь собственные
локальные переменные и определения пользователя.
Управление проектами (на примере инструментальной среды
ISaGRAF-3.32 программирования логических контроллеров
типа SMART фирмы PEP Modular Computers).
Для запуска инструментального средства управления проектами в
группе элементов ISaGRAF PEP V3.32 10102 необходимо выбрать
пиктограмму
Проекты.lnk
. На экране откроется окно управления
проектами.
Меню «Фай» содержит стандартный набор команд. Команда
«Выбрать группу проектов» означает выбор групп проектов для
конкретных задач, например – для программирования контроллеров
SMART-I/O, коммуникационных задач по полевой шине FieldBUS и
др.
Команда «Новый» – создание нового проекта. Для создания
проекта необходимо ввести его имя (не более 8 символов: первый
символ – латинская буква, остальные – латинские буквы, цифры или
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- 22 -
символ подчеркивания). В результате создается пустой проект,
который можно переименовать по команде «Переименовать».
В версии 3.32 в окне создания проекта кроме поля «Имя», имеется
поле «Конфигурация ввода/вывода», в котором можно выбрать режим
«sim_all:simulation with all types», обеспечивающий автоматическое
подключение к проекту модуля XBI8 c входными переменными
IX__1...IX0_8 для имитации входных дискретных сигналов, модуля
имитации дискретного вывода XBO8 для имитации восьми выходных
дискретных сигналов QX1_1...QX1_8, модуля имитации аналогового
вывода XAO8 c выходными аналоговыми переменными
QD2_1...QD2_8 и модуля вывода сообщений XMO8 c 80-ти
символьными выходными переменными QM3_1...QM3_8.
Выбор режима «sim_boo:simulation with boolean I/Os» приведет к
добавлению в библиотеку коммуникационных программ
оборудования четырех модулей: одного модуля имитации дискретных
входных сигналов XBI8 и трех модулей XBO8 для имитации вывода
дискретных сигналов. Режим умолчания «Ничего» предполагает, что
конфигурация плат ввода/вывода, имена входных и выходных
переменных, выбираются произвольно, что имеет место в реальных, а
не тестовых задачах.
Команда «Выгрузить проект» предназначена для выгрузки
проекта, содержащего программы из отладчика ISaGRAF при его
выполнении. При этом появляется окно выгрузки проекта, где указаны
характеристики протокола связи контроллера SMART с компьютером
по последовательному интерфейсу RS-232C.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- 23 -
Меню «Редактор» имеет стандартный набор команд.
Меню «Проект» имеет команды: «Дескриптор проект»” – для
описания начальных сведений.
По команде «История» появляется окно автоматического ведения
текущего формуляра проекта, где отображается информация о
результатах проверки и компилирования проекта.
По команде «Установить пароль» появляется окно «Защита
данных» для установки опций доступа к данным проекта.
Рассмотрим команды меню «Инструменты». Команды
«Архив>>Проекты», «Архив>>Общие данные» служат для
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- 24 -
просмотра проектов архива, перезаписи проектов с одних дисков на
другие. Рассмотрим пример копирования проекта Proba на флоппи-
диск. Для этого необходимо нажать кнопку «Смотреть», в
появившемся окне «Положение архива» выбрать диск A, перейти
обратно в окно «Архив-Проекты» и дважды щелкнуть левой кнопкой
мыши (ЛКМ) на имени проекта Proba.
Просмотр библиотек коммуникационного оборудования,
работающего под управлением ISaGRAF, осуществляется по команде
«Инструменты>>Библиотеки».
Команда «Clip Technology tools>>ISaTerm Image Generator»
предназначена для работы в операционной системе реального
масштаба времени OS-9 контроллера SMART c помощью
коммуникационной программы ISaTERM.
Управление программами.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- 25 -
Окно управления программами с именем проекта Proba
открывается при выполнении команды «Файл>>Открыть» в окне
управления проектами или двойного щелчка ЛКМ на имени проекта.
Окно показывает программы, составляющие проект и является ядром
инструментальной системы для разработки прикладной программы.
Пример окна показан на иллюстрации.
По команде «Открыть» появляется окно редактирования
программы, например – на языке ST.
Команда «Словарь» содержит полный набор команд для создания и
редактирования переменных и определений пользователя текущего
проекта и программы.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- 26 -
Словарь содержит закладки для определения глобальных
переменных типов: булевские (дискретные), аналоговые (целые и
действительные), таймерные, типа сообщений, экземпляры
функциональных блоков и макроопределения.
Для создания новой программы служит команда «Новый». Команда
позволяет создавать в каждой программной секции программы
верхнего уровня, дочерние программы и подпрограммы. Открывается
окно, показанное на иллюстрации. В поле «Имя» нужно ввести имя
новой программы. Далее необходимо выбрать язык для описания
новой программы (SFC, FBD, LD, ST, IL). В окне «Стиль»
необходимо выбрать атрибут программы, соответствующий верхнему
или нижнему уровню секции Begin, End или Sequential: основная
программа, дочерняя программа, функция или функциональный блок.
Необходимо помнить, что программы верхнего уровня
последовательной секции должны быть написаны на языке SFC,
который не может использоваться для циклических программ и
подпрограмм.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- 27 -
Команда «Переименовать» используется для изменения имени
программы или ее переноса в другую секцию иерархического дерева.
Однако, язык описания существующей программы не может быть
изменен. При выдаче этой команды открывается то же самое окно,
которое открывается при создании программ, где все поля выставлены
в соответствии с атрибутами выбранной программы. Можно изменить
имя программы, выбрать другую секцию или родительскую
программу для перемещения программы внутри иерархического
дерева. Для изменения атрибутов необходимо нажать кнопку
«Принять».