В1. Основные характеристики UltraLogik

Визуальное программирование.

Библиотеки поддержки модулей – преобразователей серии G5 (Grayhill).

Поддержка сторожевого таймера.

Встроенные алгоритмы дискретного и аналогового регулирования, в т.ч. П, ПИ, ПИД-законы. Моделирование процессов.

Калибровка входных измерительных каналов.

Широтно-импульсная модуляция аналоговых переменных.

Возможное подключение к некоторым SCADA-системам.

Эмуляция контроллера при программировании.

Удаленная сетевая отладка программы и осциллографирование перемен-ных с любых узлов.

Подключение программных модулей, написанных на других языках.

Подключение некоторых отечественных контроллеров после подключения соответствующего драйвера.

Библиотека функциональных модулей, в т.ч. математических, статистических.

Библиотека функциональных модулей, определяемая пользователем.

Встроенная сетевая поддержка работы контроллеров.

В2. Возможности ISaGRAF

Продукт ISaGRAF основан на структурном программировании, дающем возможность пользователю описать автоматизируемый процесс в наиболее понятной форме. Интерфейс с пользователем системы ISaGRAF соответствует международному стандарту GUI (Graphical User Interface), включающему многооконный режим работы, графические редакторы, работу с мышью. Данная интегрированная система позволяет:

· использовать программы, процедуры, написанные на языках, а также вставлять кодовые последовательности одного языка в коды других, поддерживая все пять стандартных языков программирования в соответствии со стандартом IEС1131 – 3;

· просматривать состояние программного кода переменных, программ и многое другое при наличии отладчика;

· поддерживать различные протоколы промышленных сетей;

· реализовывать опции, обеспечивающие открытость системы для доступа к внутренним структурам данных прикладной ISaGRAF – задачи, а создания драйверов на модули ввода/вывода, разработанные самим пользователем;

· документировать этапы разработки.

Кроме того, система ISaGRAF имеет: набор драйверов для работы с различными модулями устройств сопряжения с объектом (УСО) под управлением контроллеров разных фирм – производителей (АВВ, Computer Boards, Metrabyte и др.); дополнительные интерактивные редакторы для описания переменных, определений и конфигураций ввода/вывода; встроенные средства контроля за внесением изменений в программный код ISaGRAF – приложения и передачи отчетов по разрабатываемому проекту с большой степенью детализации, в том числе таблиц перекрестных ссылок для программ и отдельных переменных.

Архитектура системы ISaGRAF

ISaGRAF условно делится на две системы:

· разработки ISaGRAF DevSys (MS Windows/NT; интегрированная среда разработки ISaGRAF);

· исполнения ISaGRAF Target (OS-9, MS DOS, VRTX; ISaGRAF-ядро, коммуникационная задача, драйверы УСО, функции пользователя, системные функции).

Коммуникационная задача поддерживает процедуру загрузки пользовательского ISaGRAF-приложения со стороны контроллера, а также обеспечивает отладчику системы разработки ISaGRAF доступ к рабочим переменным этого приложения. Кроме того, она поддерживает также протокол MODBUS, что дает возможность доступа к данным контроллера не только отладчику, но и к некоторым системам визуализации и управления данными (SCADA).

Системные функции предназначены для описания специфических особенностей конкретной операционной системы (ОС), реализованной на данном типе контроллеров.

Драйверы УСО организуют ²прозрачный² доступ к аппаратуре ввода/вывода, делая этот процесс стандартным для выбранной ОС.

Ядро системы ISaGRAF осуществляет поддержку стандартных языков программирования, а также стандартного набора функций и функциональных блоков.

Основной принцип системы ISaGRAF: синхронизация.

Прикладная задача ISaGRAF работает строго по временным принципам, продолжительность которых устанавливает разработчик при компиляции задачи. Минимальная их продолжительность определяется характеристиками аппаратно-программной платформы (ISaGRAF Target), на которой происходит исполнение задачи. Для операционной системы MC-DOS этот цикл не менее 55 мс, для OS-9 – 10 мс. Если параметр времени сделать нулевым, то прикладная задача будут работать по принципу: выполнилась текущая программная последовательность – управление передается следующей без ожидания.

Программные единицы ISaGRAF проекта (программы, функции, функциональные блоки) располагаются в циклической или последовательной секциях. При этом программы в циклических секциях выполняются в каждом ISaGRAF – цикле.

Программный цикл представляется опросом всех сконфигурованных внешних каналов датчиков (например, АЦП) и завершается обновлением всех выходных каналов (например, ЦАП). Такая схема функционирования ISaGRAF – приложения гарантирует пользователю работу только с одной копией переменных типа INPUT, OUTPUT в рамках одного временного цикла.

Отладчик системы ISaGRAF представляет набор возможностей для получения программного продукта (ISaGRAF - приложения):

· поддержку механизма выполнения программ по шагам;

· внесение изменений в код программы во время работы отладчика;

· трассировку рабочих переменных;

· ON-LINE – модификацию значений переменных;

· Останов/запуск отдельных программ, входящих в состав данного ISaGRAF – приложения;

· изменение продолжительности цикла выполнения приложения в процессе работы отладчика;

· эмуляцию сигналов, подаваемых на каналы ввода (INPUT) и т.д.

Приложение Г Элементы математической логики

Таблица истинности булевой функции двух переменных

x1

x2

f1

f2

f3

f4

f5

f6

f7

f8

f9

f10

f11

f12

f13

f14

f15

f16

 

Х1 и Х2 – переменные. f_i – логические функции. Эти функции могут принимать только два значения 0 или 1. Функции, у которых как аргументы, так и сами функции могут принимать только два значения, называются Булевыми функциями.

1) Функции f₁ и f₁₆ представляют собой константы – соответственно 0 и 1.

2) Функции f₄, f₆, f₁₁, f₁₃ существенно зависят только от одной переменной: f₄=x₁, f₆=x₂, f₁₁= , f₁₃= .

3) Стальные функции существенно зависят от двух переменных, и для них есть названия и обозначения:

· Функция f₂=x₁ Ù x₂ и называется конъюнкцией,

· Функция f₈=x₁ Ú x₂ и называется дизъюнкцией,

· Функция f₁₀=x₁ «x₂ или обозначается так Х₁~Х₂ и называется эквивалентностью или равнозначность,

· Функция f₇=x₁ Å x₂= и называется сумма по модулю два (или антиэквивалентностью),

· Функция f₁₂=x₂ ® x₁ и называется импликацией от х₂ к х₁ или конверсией,

· Функция f₁₄=x₁ ® x₂ и называется импликацией от х₁ к х₂,

· Функция f₁₅=x₁ | x₂= и называется штрих Шеффера (антиконъюнкцией или отрицание конъюнкции),

· Функция f₉=x₁ ¯ x₂= и называется штрих Пирса (функция Вебба) (антидизъюнкцией или отрицание дизъюнкции),

· Функции f₃ и f₅ логически несовместимы с импликацией и конверсией и называются функциями запрета.

Термин идемпотентность означает свойство чего-либо (объекта) которое проявляется в том, что повторное действие над объектом не изменяет его.

Операция склеивания. Для приведения булевой функции к сокращенной ДНФ используется, так называемое правило склеивания. Оно заключается в следующем. Логическую сумму двух элементарных конъюнкций, отличающихся только знаком отрицания над одной из переменных, можно заменить одной элементарной конъюнкцией, которая является общей частью рассматриваемых слагаемых, т.е. .

Например,

Для любой заданной функции сокращенная ДНФ является единственной. Однако онa может быть избыточной вследствие тогo, что некоторые простые импликанты этой суммы покрываются совокупностями других слагаемых. Такие импликанты называют лишними, и они могут быть удалены без нарушения равносильности формул.

Операция поглощения. Исключение лишних импликант из сокращенной ДНФ проводится с помощью правила поглощения: дизъюнкцию двух элементарных конъюнкций, из которых одна полностью содержится и другой, можно заменить конъюнкцией, имеющей меньший ранг, например, X Ú XF = X,

.

Правила склеивания, и поглощения легко доказываются с помощью таблиц истинности. Кроме этих правил, при минимизации функции могут быть использованы любые известные равносильности.

Момент перехода из состояния логического 0 в состояние логической 1 называется передним фронтом сигнала. Момент перехода из состояния логической 1 в состояние логического 0 называется задним фронтом сигнала.

Законы или формулы де Моргана: .

Закон двойственности позволяет получить эквивалентные высказывание (формулу) при замене знака + на знак логического умножения (*) и знак * на знак логического сложения (+). Пример:

 

 

 

Севастьянов Борис Георгиевич

 

Проектирование микропроцессорных систем управления

 

Учебное пособие. Часть II

 

 

Редактор Е .М. Мармосова

Темплан 2009г., поз. № 88

Подписано в печать. Формат 60х84 1/16

Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 13.5.

Уч.-изд. л. 14. Тираж 100экз. Заказ.

 

Волгоградский государственный технический университет

400131, г. Волгоград, просп. им. Ленина, 28, корп.1.

Отпечатано в типографии ВолГТУ. 400131, г.Волгоград, просп. им. Ленина, 28, корп.7.

 

[1] Графический язык FBD (Functional Block Diagram).

[2] Автомат реализуется по таблице состояний или по отдельному заданию.

[3]SCADA (supervisory control and data acquisition) – супервизорный контроль и сбор данных, т.е. система, реализованная на ПЭВМ, система сбора информации об ОУ, контроля, представления, хранения и формирования управляющих воздействий.

[4]Ещё раз обращаю внимание, что погрешность преобразования входных аналоговых сигналов постоянного тока в цифровой сигнал составляет ± 0,3 % от максимального значения входного сигнала. А с учётом влияния температуры окружающей среды погрешность может доходить до 0.4%! Большинство же производителей, чтобы обмануть покупателя, показывают только предельную разрешающую способность АЦП, которая для данного АЦП составляет 0.025%. Итак, реальная относительная погрешность АЦП приблизительно в 12 раз выше.

[5] ПЗУ – постоянное запоминающее устройство.

[6] Перевод Е.И. Градиной

[7] Нажимая на микрик, временно отключают ПН-1 от контроллера. Подключают или отключают ПН-1 к контроллеру только тогда, когда ПН-1 выключен.

[8] + означает одновременное нажатие клавиш.

[9] Возникают противоречивые требования: при статической балансировке задание отслеживает регулируемую переменную и тут же оператор пытается сам изменить задание. Кому подчиняться? Поэтому формируется ошибка.

[10] Если Ссб=1, то переключение регулятора с ручного режима на автоматический происходит безударно.

[11] Мне трудно объяснить, зачем ввели новый тип связи (конфигурирования) и, именно, на два этих входа. С моей точки зрения, этого не следовало бы делать.