3. 2. 2. 3. Лувс net2000
Сеть NET2000 - несимметричная система с шинной архитектурой, в которой вся связь осуществляется через главный узел. Все станции (узлы сети) подсоединены к одной шине. Подчиненные узлы не могут непосредственно связываться друг с другом, а только через главный узел
Система подчиненного-главного узлов устанавливается и функционирует на основе логической адресации. В сети может быть до 254 станций, но только один главный узел.
Физически локальная сеть NET2000, связывающая главный узел с удаленными ПКК (подчиненные узлы), реализована на основе последовательного магистрального интерфейса RS 485, обеспечивающего связь на расстоянии до 1200 метров и со скоростью до 115 Кбод (в зависимости от расстояния).
К преимуществам сетей NET2000 относятся:
NET2000 обеспечивает большое количество подчиненных узлов (до 254), что очень важно при расширении функциональных возможностей аппаратных средств как за счет добавления в существующие контроллеры дополнительных модулей ввода/вывода, так и за счет включения в систему дополнительных узлов (контроллеров);
NET2000 работает через интерфейсы, входящие в состав модулей ЦПУ, и не требует никаких дополнительных модулей, что значительно уменьшает стоимость аппаратной части.
В сеть NET2000 могут подключаться различные типы устройств: B&R System 2003, B&R System 2005, B&R System 2010, PC PROVIT.
4. Встроенная операционная система plcsw
Программным ядром серии ПКК B&R SYSTEM 2000 является на многозадачная операционная система, которая была специально разработана для использования управляющих системах. Операционная система для ПКК B&R SYSTEM 2000 обладает перестраиваемой конфигурацией и является детерминированной многозадачной системой, работающей в реальном масштабе времени. Она имеет сокращенное обозначение PLCSW (PLC Software).Для обеспечения режима "реального времени" пользователь может определять время цикла, которое желательно для выполнения его программы. Для этого предусмотрено до 8 так называемых "классов задач", которые могут иметь различные времена цикла. Операционная система следит, чтобы все прикладные программы были обработаны в пределах заданного интервала времени.
С помощью этой технологии:
Большой проект можно разделить на составные части. Этот метод увеличивает модульность и упрощает сопровождение проекта.
Каждой прикладной программе может быть задано реально необходимое время цикла, исходя из требований управления в "реальном времени".
Время реакции на экстренное событие не ограничено временем цикла всей программы.
Время цикла для каждой части прикладной программы может задаваться и, следовательно, может быть точно предсказано.
Модульная PLCSW состоит из ядра операционной системы и пакета специальных программ ПКК (рис. 4.1).
Рис. 4.1
Ядро операционной системы - это поддерживающая многозадачный режим стандартная операционная система. Ее основные функции - управление ресурсами прикладной программы и обеспечение многозадачного режима.
Операционная система, поддерживающая многозадачный режим, адаптирована к особенностям использования в управляющих системах с помощью пакета специальных программ ПКК. Программы, выполняемые в этой области, разделяются на следующие классы:
Администратор системы;
Классы стандартных задач;
Классы задач повышенного быстродействия;
Связное программное обеспечение;
Библиотеки функций;
Системные задачи.
Администратор системы активируется каждые 10 мс часами операционной системы. На него возложены следующие функции:
Активация классов стандартных задач в соответствии с установленными временами цикла.
Выполнение системных проверок, например, контроль времени циклов.
Отображение входов для отдельных классов (стандартных) задач.
Управление интерактивной связью с программатором или последовательной связью с панелями оператора.
Классы стандартных задач активизируются администратором системы и выполняют следующие функции:
Управление отображениями входов-выходов для стандартных задач.
Вызов задач из классов стандартных задач в соответствии с порядком выполнения задач.
Принудительная фиксация значения входов и/или выходов. (Каждый цикл программы для переменных процесса принудительно устанавливаются определенные значения).
Вызов отображений выходов после обработки стандартных задач.
Классы задач повышенного быстродействия активируются прерываниями.
Функции классов задач повышенного быстродействия:
Вызов и проверка отображений входов-выходов для класса задач повышенного быстродействия.
Вызов задач из классов задач повышенного быстродействия согласно порядку выполнения задач.
Принудительная фиксация значения входов и/или выходов. (Каждый цикл программы для переменных процесса принудительно устанавливаются определенные значения).
Связное программное обеспечение активизируется администратором системы или прерываниями связи и выполняет следующие функции:
Загрузка/пересылка модулей B&R, а также запись/считывание переменных процесса.
Манипулирование задачами (запуск, останов, удаление) и модулями B&R (программирование, удаление).
Функции связи в PG2000.
Библиотеки функций. В комплекте поставки программного обеспечения PG2000 содержится большое количество стандартных функций для программирования ПКК серии B&R 2000. Они группируются в так называемых библиотеках функций. Библиотеки могут вызываться системой или прикладной программой и выполнять следующие функции:
Доступ к аппаратным средствам, системе и модулям.
Математические функции.
Большинство библиотек функций являются расширениями операционной системы (не резидентными в системном ПЗУ) и должны загружаться в ПКК пользователем при необходимости. Основными библиотеками являются:
- конкретные функции B&R для аппаратных средств, операционной системы и памяти;
- функции, удовлетворяющие требованиям стандарта IEC 1131 (поразрядные операции сдвига, счетчики, распознавание фронта, таймеры и т.д.);
- стандартный набор математических функций (тригонометрических, степенных, гиперболических и т.д.);
- все функции для работы главного/подчиненного узла на сети MININET;
- функции для модемной связи;
- стандартные системные функции (преобразование типа данных, функции обработки строк).
Системные задачи управляются системой или прикладной программой. Системные задачи - это загружаемые расширения операционной системы (не сохраняемые в системном ПЗУ). Некоторые системные задачи автоматически передаются в ПКК (вызываются некоторыми функциями); другие должны загружаться в ПКК пользователем при необходимости.
Прикладные программы управляются операционной системой. Прикладные программы основном разделяются на две категории - циклические задачи (также называемые задачами ПКК) и нециклические задачи (также называемые задачами, выполняемыми в режиме ожидания):
Циклические задачи (задачи ПКК) выполняются строго один раз за определенное время (= время цикла). Операционная система PLCSW контролирует соблюдение этого времени цикла. Для назначения приоритетов пользователь может помещать циклические задачи в различные классы задач (с различными временами цикла). Так как PLCSW является многозадачной операционной системой, на ЦПУ/МПС одновременно могут выполняться несколько прикладных программ. Вычислительные ресурсы процессора разделяются между индивидуальными прикладными программами с использованием "переключения задач".
Нециклические задачи (задачи, выполняемые в режиме ожидания) выполняются только в том случае, когда ни операционная система, ни задачи ПКК не загружают ЦПУ. Задачи, выполняемые в режиме ожидания, могут быть созданы только с помощью комплекта инструментальных средств языка программирования Cи.
Необходимо также пояснить термин "модуль B&R". Все программы и данные, которые должны передаваться в контроллер, должны иметь определенный формат - "модуль B&R". Это означает, что прикладные программы должны компилироваться с помощью Системы Программирования PG2000 до того, как будут переданы в контроллер. При этом они будут иметь необходимый формат (модуль B&R). Следовательно, все объекты программного обеспечения (системные задачи, циклические и нециклические прикладные задачи, и т.д.), находящиеся в контроллере, имеют одинаковую структуру. Это облегчает управление и идентификацию отдельных модулей и облегчает доступ к многочисленным средствам обеспечения безопасности. Эти модули B&R сохраняются в программаторе как файлы с именем <имя модуля>.BR. Модули в контроллере - это точное отображение файлов в программаторе.