Классификация псас

Программное обеспечение на данный момент составляет сотни тысяч программ, которые предназначены для обработки самой разнообразной информации с самыми различными целями. В зависимости от того, какие задачи выполняет то или иное ПО, в какой области используется, все программы можно разделить на несколько групп.

1-я классификация. В данной классификации основополагающим признаком является сфера использования программных средств:

системное ПО;

пакеты прикладных программ;

инструментарий технологий программирования как средства разработки системного, прикладного ПО.

Для работы вычислительной части АС (ЭВМ) прежде всего требуется системное ПО, которое служит основой нормального функционирования ЭВМ, самой АС, согласованной работы их узлов, блоков и частей. Говорят это «техническая», вспомогательная часть ПО, хотя и не решает конкретных задач пользователей автоматизированной системы, но зато создает возможности для их решения.

Системное программное обеспечение (СПО) – программа либо совокупность программ и программных комплексов для поддержания работоспособности систем обработки информации или повышения эффективности ее использования.

СПО в свою очередь делится на базовое (ОС, операционные оболочки, сетевые ОС) и сервисное ( программы диагностики работоспособности компьютера, антивирусные программы, программы обслуживания дисков, архивирования данных, обслуживания сетей).

Главное место в наборе системных программ занимают операционные системы. ОС – это неотъемлемая часть ЭВМ, любой АС. Операционная система – это комплекс программ, обеспечивающий управление ресурсами ЭВМ и процессами, которые используют эти ресурсы при вычислениях.

Прикладное программное обеспечение - ПО, состоящее из отдельных прикладных программ либо пакетов прикладных программ (специально организованные программные комплексы), предназначенных для решения конкретных задач прикладного характера в определенной предметной области.

Данный класс программных продуктов может быть весьма специфичным для конкретных предметных областей. Например, пакет P-CAD, позволяющий проектировать устройства радиоэлектронный аппаратуры, MathCAD, проводящий различного рода математические расчеты.

Инструментарий технологий программирования – совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов.

Классификация программных средств

Рис. Классификация программного обеспечения

Сервисные системы расширяют возможности операционной системы. (DOS-Shell или Norton Commander для DOS, Norton Utilities for Windows, многочисленные оболочки для UNIX-семейства ОС).

Инструментальные системы предназначены для решения задач, которые встречаются в составе любой проблемы, ориентированной на применение ЭВМ, и не связаны с конкретной практической областью.

Системы техобслуживания используются для облегчения тестирования оборудования ЭВМ и применяются специалистами по аппаратуре ЭВМ.

Программное обеспечение автоматизированных систем контроля и управления

Широко представленные в настоящее время проекты автоматизированных систем контроля и управления (СКУ) для большого спектра областей применения могут быть представлены обобщенной схемой их реализации.

Р ис. 1. Обобщенная схема системы контроля и управления

Как видно из рисунка, СКУ – это трехуровневая иерархическая модель.

1-ый уровень. Контроллер (англ. controller - регулятор, управляющее устройство) — электрический прибор, с помощью которого в системах управления:

• измеряют токи, напряжения, температуру и другие физические параметры объекта;

• передают и принимают данные по каналам связи;

• передают по каналам связи на объект управления управляющие воздействия, используя К. в качестве автоматического регулятора.

В настоящее время контроллеры — достаточно малогабаритные устройства, поэтому часто встречается название микроконтроллеры. Как правило, контроллеры оснащены микропроцессорной начинкой, позволяющей программировать контроллер на решение заданного круга задач, отсюда другие названия: программируемые контроллеры и программируемые логические контроллеры, которые обычно сокращают до ПЛК в русских описаниях и PLC в английских. Современный контроллер может обладать достаточно мощным процессором, класса Pentium, обычно с небольшим энергопотреблением.

Промышленная сеть – это сеть передачи данных, представленных в некотором специальном формате, связанном с внутренней архитектурой PLC.

2-ой уровень. Интеллектуальный контроллер. Спектр задач интеллектуальных контроллеров более разнообразен, чем «обычных». Это: сбор и обработка данных с контроллеров 1-го уровня; поддержание единого времени в системе; синхронизация работы всех подсистем.

Поэтому аппаратная база интеллектуальных контроллеров должна быть более мощной и предусматривать возможность обмена данными через промышленные или офисные сети с нижним и верхним уровнями.

SQL(структурированный язык запросов)-Server (сервер СУБД) реального времени собирает данные в режиме реального (текущего) времени (текущие данные).

SCADA-системы - это сокращение от "Supervisory Control And Data Acquisition" (диспетчерское управление и сбор данных).

SCADA — это компьютерная система для сбора и анализа текущих данных. SCADA-системы используются для слежения и управления за технологическими процессами, оборудованием на заводах, системах водо- тепло- и энергоснабжения, транспорте нефти и газа.

Офисная сеть Ithernet (ЛВС) – локальная сеть предприятия.

3-й уровень. SQL-Server – хранит данные собранные ранее SQL-Server РВ. АРМ - автоматизированное рабочее место (Операторские станции) – это рабочее место специалиста, оборудованное компьютером и специальным ПО, решающим задачи в рамках деятельности специалиста (АРМ диспетчере, АРМ технолога и т.п.).

Базовое и прикладное ПО для АСКУ

Базовое ПО по своему применению разделяется на: встраиваемое (для интеллектуальных контроллеров) и настольное (для компьютеров в составе АРМ).

Чаще всего в качестве встраиваемого ПО используются операционные системы реального времени (ОСРВ), для настольных приложений – ОС общего назначения.

Для разработки приложений под ОС (элемент встраиваемого ПО) могут использоваться универсальные языки программирования (СИ, Паскаль, Фортран и т.д.). Они позволяют решать задачи программирования контроллеров, систем и устройств связи с объектом. Но использование традиционных языков и сред программирования не всегда лучшее решение при создании программных компонентов ПО АС (ОС, приложений, исполняемых на аппаратных компонентах АС). Их применение требует квалификации в теории и технологии программирования, знания особенностей конкретной операционной системы, тонкостей аппаратного обеспечения (контроллеров, модулей сопряжения с объектом и т.д.). Поэтому фирмы, производящие оборудование для построения систем автоматизации, стремились сопровождать свою продукцию набором программных инструментов, с помощью которых пользователь по определенным правилам и соглашениям мог описывать логику работы контроллера. Эти правила и соглашения, оформленные в виде специальных языков программирования, в совокупности с элементами человеко-машинного интерфейса, образовывали CASE-системы (Computer Aided Software Engeneering), ориентированные на разработку программ управления внешними устройствами, контроллерами.

SCADA-системы, специализируются на визуализации процессов и регистрации информации с других подсистем АС. SCADA вместе является средой автоматической, визуальной, объектной разработки ПО (алгоритмов обработки принимаемых данных, графических пользовательских интерфейсов) операторских станций для АСУТП. И в то же самое время, ПО, разработанное в ней может запускаться в ней самой на исполнение.