Характеристики программного обеспечения

1) ОС Windows СЕ 4.2 - жесткого реального времени, поддерживающая DCOM,

2) Разработка ПО:

o на языках С++, С#, Visual Basic с применением ОРС-сервера в среде Visual Studio Embedded или Visual Studio.NET

o 5 языков технологического программирования МЭК 61131-3 в среде CoDeSys.

3) ОС Windows СЕ может быть загружена из встроенной флэш-памяти, а также из Platform Builder через Ethernet-порт по протоколу FTP.

7.6. Общие характеристики промкомпьютеров

Несмотря на существующие традиции применения ПЛК для ПА, многие задачи гораздо эффективнее решаются с помощью ПромК вместо контроллера: может быть ИИУС, пультом оператора (диспетчера) или одновременно выполнять обе функции. В ПА широко применяют как офисные, так и ПромК.

Как ИИУС компьютер должен содержать:

1) систему программирования контроллеров (например, CoDeSys, Unity Pro, ISa - GRAF));

2) электронный диск вместо обычного жесткого диска;

3) внутренние платы или внешние модули в/в;

4) сторожевой таймер.

Электронный диск - ПЗУ из микросхем флэш-памяти, конструктивно выполненное в виде корпуса обычного жесткого диска формата 2.5", 3.5" или 5.25" со стандартными интерфейсами IDE и SCSI. Основное преимущество - высокая устойчивость к вибрациям, отсутствие акустического шума, высокая надежность, низкое энергопотребление, малый вес.

Платы и внешние модули в/в для компьютера выпускаются многими независимыми производителями по стандартам на конструктивное исполнение шины как промышленных,так и офисных компьютеров.

служит для перезагрузки компьютера в случае его зависания.

Преимущества офисных ПК при их использовании в качестве ИИУС по сравнению с контроллерами:

1) на порядок большая емкость оперативной памяти;

2) наличие жесткого диска с практически неограниченной емкостью;

3) на порядки более высокое быстродействие;

4) быстрое развитие аппаратного обеспечения (модернизация компьютеров происходит каждые 4...6 месяцев, контроллеров - через 3...5 лет);

5) в несколько раз более низкая цена;

6) наличие большого числа специалистов, хорошо владеющих ПК;

7) поддержка компьютером DVD и CD-ROM дисководов, принтера, звуковых карт, систем распознавания и синтеза речи, систем распознавания образов и текста, а также других средств, недоступных для контроллера;

8) легкая замена компьютера на более информационно мощный без изменения программного обеспечения;

9) поддержка простых и удобных информационных средств: клавиатуры, мыши и монитора;

10) возможность комплектации компьютера из частей, производимых большим числом независимых производителей;

11) возможность создания всей системы автоматизации с помощью SCADA-пакетов (например, MasterSCADA, Trace Mode), без привлечения систем программирования контроллеров и средств связи контроллера с компьютером;

12) наличие стандартов на шины обеспечивает большое число независимых поставщиков стандартных компьютерных плат.

Хотя ПромК, приближаясь по условиям эксплуатации к контроллерам, утрачивают некоторые из достоинств ПК (такие, как быстродействие, быстрота модернизации, низкая цена), другие достоинства ПрмК делают их широко распространенными и востребованными в промышленности. С развитием ПрмК и контроллеров происходит стирание различий между ними. Но остается ряд несущественных, но часто встречающихся отличий.

Типовой ПромК, в отличие от типового контроллера, имеет:

1) мышь, клавиатуру и дисплей;

2) жесткий диск;

3) узкий температурный диапазон (от 0 до +50°С);

4) ОС Windows (иногда используют ОС РВ Windows СЕ, QNX, RTOS);

5) вентилятор для охлаждения процессора и блока питания.

В ПрмК иногда используют ОС РВ, однако она не всегда является необходимой даже в системах автоматического управления, особенно, например, тепловыми процессами.

Существенным недостатком компьютеров с ОС Windows является большое время перезагрузки системы при ее зависании.

7.7. Общие характеристики промкомпьютеров

Промкомпьютеры существенно отличаются от офисных по конструкции, но используют те же микропроцессоры и архитектуру. Основные отличия между ними:

1) разъемы для сменных плат устанавливаются на пассивной объединительной панели, а не на материнской плате;

2) для сменных плат используются надежные штырьковые разъемы;

3) для смены плат не нужно раскрывать корпус;

4) используются специализированные промышленные компьютерные шины Compact PCI, AdvancedTCA, COMExpress, VME, VXI и др.;

5) вместо жесткого диска может быть использована флэш-память;

6) наличие сторожевого таймера;

7) применение вентиляторов со сменным пылеулавливающим фильтром или отсутствие вентиляторов;

8) прочная несущая конструкция с надежным креплением плат пружинящими планками с винтовыми зажимами;

9) применение блоков питания повышенной надежности, с защитой от к.з. по выходу и с расширенным диапазоном сетевых напряжений (от 100 до 250 В);

10) резервирование блоков питания;

11) наличие энергонезависимой оперативной памяти (с аккумуляторным питанием), которая сохраняет данные при сбоях или исчезновении питания;

12) в одном конструктиве и на одной объединительной шине может распола-
гаться несколько компьютерных систем;

13) наличие съемной флэш-памяти;

14) применение, кроме Windows, ОС DOS, Linux и ОС РВ.

Конструктивное исполнение ПрмК обеспечивает защиту от пыли, влаги, вибрации, электромагнитных наводок и облегчает техническое обслуживание. Для работы в диапазоне температур от -40 до +70°С используется индустриальная элементная база с расширенным температурным диапазоном или, если это возможно, искусственный подогрев и принудительное охлаждение.

Монтаж ПрмК может быть выполнен в стандартной 19-дюймовой стойке, на панели, на столе, на стене, на DIN-рейке и в специализированном конструктиве. Органы управления ПрмК (кнопка сброса, питания и клавиатура) могут закрываться дверцей с ключом.

По быстродействию и емкости памяти ПрмК всегда уступают офисным, что связано с большой длительностью разработки новых модификаций: за время разработки ПрмК успевает смениться несколько поколений офисных ПК. Это связано с несравненно меньшей емкостью рынка и, соответственно, размеров инвестиций в новые проекты ПрмК, по сравнению с офисными ПК.

Подавляющее большинство ПрмК относится к магистрально-модульным системам, имеющим пассивную кросс-плату с разъемами, соединенными с общей магистралью. Все платы компьютера вставляются в корпус спереди, что повышает удобство замены плат при обслуживании. Платы закрепляются планками с амортизаторами для повышения виброустойчивости и соединяются с кросс-платой штырьковыми разъемами, которые гораздо надежнее печатных разъемов в офисных ПК. Число слотов для сменных плат превышает 10.

Для ПрмК существует ряд стандартов, направленных на обеспечение открытости, включая электро - информационные характеристики шин, размеры плат и особенности разъемов. По стандарту Compact PCI. Контакты питания в разъемах сделаны длиннее, чем сигнальные, поэтому при замене платы во включенном компьютере питание подается раньше, чем сигналы. Это делает возможной «горячую замену» плат при соответствующей доработке ПО.

Компьютеры стандарта РС/104 - самые малоразмерные в классе магистрально-модульных систем (размер платы составляет 90x96мм). Стандарт использует шину ISA, но с измененными типами разъемов (104 контакта) и нагрузочными характеристиками линий шины. Платы стандартов собираются «бутербродом» и скрепляются втулками и винтами. Такой конструктив используется для небольших систем и обычно число плат не превышает 4-х.

Широкое распространение в ПА получили также 1-платные компьютеры. Основным их достоинством является отсутствие разъемов, малые габариты (например 90x96мм для стандарта РС/104 или с форм-фактором 2,5" (100x66 мм), 3,5" (102x144 мм) или 5,25" (260x180 мм)), малое энергопотребление.

Одним из вариантов расширения функциональных возможностей ПрмК является применение мезонинных плат - располагаемых параллельной основной и соединенных с ней разъемами.

Контрольные вопросы

1. Средства программного обеспечения (СПУ). Состав и общая классификация.

2. СПУ. Основной состав и функции процессорной части.

3. СПУ. Основные характеристики процессорной части.

4. Виды исполнения процессорной части.

5. СПУ. Виды памяти.

6. СПУ. Пульты управления.

7. Виды контроллеров.

8. Основные характеристики контроллеров.

9. Надежность контроллеров и способы ее повышения.

10. Пример архитектуры ПЛК.

11. Состав ПромК.

12. Преимущества офисных ПК в ПА.

13. Основные отличия ПромК от офисных ПК.

14. Преимущества ПромК.

15. Общая характеристика ПромК.

16. Виды исполнений ПромК.