
- •Введение
- •Глава 1. Основные принципы организации операционных систем реального времени
- •1.1. Общие положения и определения
- •1.2. Отличие механизма современных осрв
- •1.3. Параметры осрв
- •1.4. Программное обеспечение многозадачности ос
- •1.5. Архитектура осрв. Классы осрв
- •1.6. Синхронизация задач
- •1.7. Базовые понятия программного обеспечения реального времени
- •1.8. Асинхронный обмен данными
- •1.9. Надежность систем реального времени
- •1.10. Планирование задач
- •1.11. Планирование периодических процессов
- •1.12. Взаимоблокировки
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Типовые операционные системы реального времени
- •2.1. Обзор систем реального времени
- •2.2. Операционная система Windows nt
- •2.2.1. Ужесточение требований к ос 90-х годов
- •2.2.2. Операционные системы реального времени и Windows nt
- •2.2.3. Процессы и потоки nt
- •2.2.4. Пути расширения реального времени для nt
- •2.2.5. Обработка прерываний и исключений
- •2.2.6. Особенности системы ввода/вывода системы nt
- •2.2.7. Windows nt как операционная система реального времени
- •2.2.8. Расширения Windows nt
- •2.3. Операционная система qnx
- •2.3.1. Общие положения
- •2.3.2. Системная архитектура qnx
- •2.3.3. Qnx как сеть
- •2.3.5. Оконная система Photon microGui
- •2.3.6. Phocus 4 для создания встраиваемых scada
- •2.4. Операционные системы реального времени для встраеваемых систем
- •2.5. Ос рв для встраиваемых модулей от компании Microsoft
- •2.6. Функциональные потребности scada-системы
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Общий анализ контроллеров
- •3.1. Аппаратное обеспечение
- •3.2. Программирование plc
- •3.3. Выбор контроллерных средств
- •3.4. Классификация современных контроллеров
- •3.5. Взаимодействие компонентов
- •3.6. Проектирование распределенных систем управления
- •3.7. Открытая модульная архитектура контроллеров
- •3.8. Архитектура производственной базы данных реального времени
- •3.9. Эволюция стандарта pci для жестких встраиваемых приложений
- •3.11. Одно- и многоуровневые системы диспетчерского контроля и управления
- •3.12. Технологии и протоколы передачи данных в промышленности: Industrial Ethernet
- •3.13. Обеспечение надежности асу тп с использованием резервированного кольца Turbo Ring
- •3.14. Анализ архитектур контроллеров с параллельной шиной
- •3.15. Повышенные требования к устойчивости функционирования
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Примеры реализации типовых контроллеров
- •4.1. Промышленные контроллеры для автоматизации технологических процессов
- •4.2. Модули adam-8000 от компании Advantech9 и система программирования adam-winplc7
- •4.3. LabView Real-Time LabView реального времени
- •4.4. Встраиваемые системы и ос для них
- •4.5. Промышленный контроллер р-130isa
- •4.6. Совместное использование hmi и pac
- •4.7. Система Реального Времени cf-mntr
- •4.8. Экономичные контроллеры Pico
- •4.9. RapidIo: технология для приложений реального времени
- •4.10. Trace mode 6 и t-factory 6: обзор исполнительных модулей
- •4.11. Контроллер Crestron cp2e
- •4.12. Асу тп на базе контроллеров micro-pc
- •4.14. Itv ndc-f18 – универсальные контроллеры ndc-f18
- •4.15. Сетевой контроллер компании Lenel для систем контроля доступа
- •4.16. Сетевой контроллер реального времени
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Мультимедийные системы реального времени
- •5.1. Требования реального времени в системах мультимедиа
- •5.2. Требования к архитектуре мультимедиа-систем
- •5.3. Объединение графического и мультимедийного ядра в систему Freescale
- •5.5. Scsa: архитектура для систем мультимедиа реального времени
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Оглавление
- •Глава 1. Основные принципы организации операционных систем реального времени 6
- •Глава 2. Типовые операционные системы реального времени 55
- •Глава 3. Общий анализ контроллеров 179
- •Глава 4. Примеры реализации типовых контроллеров 236
- •Глава 5. Мультимедийные системы реального времени 292
- •Системы реального времени Программно-технический комплекс
- •346428, Г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
4.4. Встраиваемые системы и ос для них
|
Рис. 4.6. Типовая реализация встраиваемой системы |
очень малое энергопотребление, порядка от 0,5 до ~20 Ватт;
маленькие размеры;
отсутствие больших систем отвода тепла (охлаждения). Зачастую ЦПУ не охлаждается вообще или используется небольшой радиатор;
ЦПУ и системная логика, а также некоторые другие ИС, часто совмещены на одном кристалле (System On Crystal (SOC)).
Основой построения встроенных систем служат одноплатные или однокристальные микроконтроллеры, специализированные или универсальные ЦПУ, ПЛИС. Большое количество фирм производит одноплатные компьютеры на основе микроконтроллеров и ЦПУ с RISC архитектурой. Среди них Advantech, AAEON, Advanced Micro Peripherals (AMP), Ampro Computers, Diamond Systems, iBASE, InnoDisk, Fastwel (Россия), Lippert, Octagon Systems, RTD Embedded Technologies, Tri-M Systems - Engineering, SanDisk, STEC. Примерами встроенных систем могут служить банкоматы, авионика, телекоммуникационное оборудование и тому подобные устройства. Основными производителями CPU для встраваемых систем являются VIA technologies, Transmeta Corporation, Infineon Technologies.
4.5. Промышленный контроллер р-130isa
Новая модель промышленного контроллера Р-130 - Р-130Isa (табл. 4.1) предназначена для замены хорошо известных промышленных контроллеров Р-130 на действующих АСУ ТП и построения новых АСУ ТП с большими функциональными возможностями. Промышленный контроллер Р-130Isa разработан с целью дальнейшего совершенствования конструкции промышленных контроллеров Р-130, усиления их конкурентных преимуществ в соответствии с современными требованиями, предъявляемыми к автоматизированным системам управления и сбора данных.
Расширение семейства промышленных контроллеров Р-130 укладывается в линию новых продуктов ОАО ЗЭиМ – Р-130Isa - КРОСС - ТРАССА, которая имеет единые средства технологического программирования в виде широко известной среды IsaGRAF, соответствующей международному стандарту IEC-1131. Промышленные контроллеры КРОСС и Р-130Isa образуют семейство программно и системно совместимых, взаимно дополняющих друг друга приборов, ориентированных на автоматизацию объектов средней и большой сложности (КРОСС) и малой сложности (Р-130Isa).
Система программирования IsaGRAF – общедоступная система компании Altersys, она не требует профессиональных знаний по программированию. Пакет ISaGRAF поставляется в комплекте с промышленными контроллерами в соответствии с заказом.
Таблица 4.1
Основные технические характеристики Р-130Isa |
|
Наличие ОС |
ОСРВ RT0S-32 |
Технологическое программирование |
Выполняется в среде ISaGRAF при помощи компьютера. |
Количество алгоблоков |
Не ограничено |
Состав контроллера |
Блок контроллера БК-1М и модули УСО: платы МАС, МСД, МДА. |
Поддержка сетей |
Modbus по RS232/485 и TCP/IP(Ethernet) |
Входные - выходные сигналы |
Такие же как у Р-130. Число входов-выходов определяется платами расширения, вставляемыми в контроллер. Вход может быть сконфигурирован как частотный или как счетчик. |
- входные сигналы |
- сигналы от термопар ТХК, ТХА, ТПР, ТВР, ТПП; -сигналы от термометров сопротивлений ТСМ, ТСП; -унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока 0-5, 0-20, 4-20 мА; 0-10 В; -дискретные сигналы 24 В; - цифровые сигналы по сети. |
- выходные сигналы |
- аналоговые сигналы - 0-5, 0-20, 4-20 мА, - дискретные сигналы: - транзисторного выхода - сухой контакт, максимальное напряжение коммутации 40 В, 0,3 А ; - cильноточного релейного выхода - максимальное напряжение коммутации 220 В, максимальный ток нагрузки 2А |
Количество контуров регулирования |
до 8 |
Погрешность преобразования |
+ 0.4% для АЦП; + 0.5% для ЦАП |
Астрономические часы РВ |
есть |
Архив |
Энергонезависимая память в виде FLASH-диска (8 МВ) |