5. 7. Средства обеспечения безопасности

В операционной системе серии контроллеров B&R 2000 предусмотрены различные функции контроля и функции, которые выполняются циклически, чтобы гарантировать высокую работоспособность системы.

Контролируется следующее:

• контрольные суммы модулей B&R;

• системные структуры;

• переполнение стека;

• передача данных ввода-вывода;

• время цикла отдельных классов задач;

• операционная система с помощью аппаратного сторожа.

Контрольные суммы модулей B&R. Каждый объект программного обеспечения в контроллере (системные задачи, циклические и нециклические задачи, и т.д..) называется модулем B&R. Все модули B&R имеют одинаковую структуру, которая обеспечивает управление, идентификацию и защиту данных индивидуальных модулей. Контрольные суммы модулей B&R, обрабатываемых центральным процессором/многопроцессорной системой, периодически проверяются системным администратором (в зависимости от количества модулей B&R, но не менее одного раза в минуту). Эта функция текущего контроля гарантирует, что в центральном процессоре/многопроцессорной системе не имеется дефектных модулей.

Системные структуры операционной системы периодически контролируются для выявления проблем, вызванных дефектными программами.

Переполнение стека. Каждая задача нуждается в собственной области памяти (стеке). Стек используется, например, для обмена данными с подпрограммами (функциями). Определенные функции в функциональных библиотеках нуждаются в стеке для проведения вычислений. Если подпрограммы чередуются, или загружены “активно использующие стек” функции, созданные пользователем, то может оказаться, что стек имеет слишком небольшой размер. Подобное переполнение стека распознается операционной системой. Размер стека, доступного для задачи, может быть установлен с помощью Конфигуратора ПЛК (или Системой Программирования PG 2000) для каждого отдельного класса задач.

Передача данных ввода-вывода контролируется операционной системой. Например, если отображение ввода-вывода, заказанное в конце предыдущего цикла HS-класса задач, еще не доступно в начале цикла HS-класса задач, то вызывается особое состояние, номер которого 161.

Контроль времени цикла. В ходе работы ПКК системный администратор контролирует, выдерживаются ли отдельные временные циклы. Нарушение времени цикла происходит, если задачи в классе задач не выполнены за время цикла. Это может происходить по нескольким причинам:

1) Общее время выполнения задач превышает установленное время цикла.

2) Класс задачи с более высоким приоритетом слишком загружен. Это уменьшает время доступа центрального процессора для задач с более низким приоритетом.

Операционная система должна циклически обращаться к так называемому "аппаратному сторожу". Если обращение не происходит в течение 200 мс, то вызывается процедура RESET и ПКК переходит в режим SERVICE. Это означает, что все прикладные программы останавливаются, и все выходы сбрасываются. Это устанавливает ПКК в определенное рабочее состояние.

Все ошибки, которые происходят в прикладной программе вводятся в модуль ошибок операционной системой; вводится время возникновения и некоторая дополнительная информация. Модуль ошибок может считываться при помощи системы программирования PG2000 или стандартных функций (библиотека BURTRAP). При выводе сообщений об ошибках PLCSW всегда сообщается их номер, который лежит в диапазоне от 0000 до 9999. Коды ошибок PLCSW разделены на несколько областей.

При работе операционной системы могут также происходить серьезные (фатальные) ошибки. Эти ошибки не могут быть устранены самой операционной системой. При возникновении фатальной ошибки происходит аварийный останов системы, т.е. ПКК перезагружается в режиме ERROR и переходит в режим SERVICE. Кроме передачи сообщения об ошибке в модуль ошибок, для ЦПУ B&R 2010 на дисплей выводится номер ошибки.

По умолчанию, особые состояния обрабатываются подобно фатальным ошибкам. В отличие от других фатальных ошибок, пользователь может не только распознавать ошибку или особое состояние, но и соответствующим образом реагировать на ситуацию. Для этого операционная система имеет программу - обработчик особых ситуаций. Пользователь может создать задачу обработки особого состояния для каждого особого состояния, поддерживаемого обработчиком, которое будет выполняться немедленно после возникновения соответствующего особого состояния. Это позволяет обрабатывать особые состояния удобным для конкретного приложения способом. Для всех особых состояний, которые не имеют соответствующей назначенной задачи обработки, программа - обработчик особых ситуаций выдает расширенное сообщение об ошибке в файл регистрации ошибок. На дисплее состояния модуля ЦПУ системы ПКК B&R 2010 также показывается краткий код особого состояния. Затем происходит аварийный останов системы (ПКК перезагружается в режиме ERROR и переходит в режим SERVICE). В режиме SERVICE все прикладные программы неактивны и выполняется только PLCSW.