«Программное обеспечение АСУТП ГЭС: системное, прикладное и инструментальное ПО.»
Прикладное программное обеспечение. Принципы программирования для САиУ.
Стандарт IEC 1131-3 описывает синтаксис и
семантику пяти языков программирования ПЛК . Эти языки не являются чем - то совершенно новым, а
лишь обобщают то, что широко известно в области автоматизации
промышленных объектов:
3.FBD (Functional Block Diagram) - графический язык по своей сути похожий на LD. Вместо реле в этом языке используются функциональные блоки , функциональное назначение которых гораздо шире. Сюда входят такие блоки , как ПИД - регулятор , фильтр и т . п. По сути дела, FBD является наиболее естественным способом описания структуры САУ с точки зрения инженера по автоматике.
FBD поддерживается многими современными системами проектирования и SCADA-системами.
«Программное обеспечение АСУТП ГЭС: системное, прикладное и инструментальное ПО.»
Прикладное программное обеспечение. Принципы программирования для САиУ.
Стандарт IEC 1131-3 описывает синтаксис и
семантику пяти языков программирования ПЛК . Эти языки не являются чем - то совершенно новым, а
лишь обобщают то, что широко известно в области автоматизации
промышленных объектов:
4. ST (Structured Text) - текстовый высокоуровневый язык общего назначения, по синтаксису ориентированный на Паскаль . Фактически, это обычное программирование на языке высокого уровня.
5. IL (Instruction List) - текстовый язык низкого уровня. В дополнение к языку ST - это программирование фактически на Ассемблере . Это необходимо в случае разработки драйверов и критических ко времени программ.
«Программное обеспечение АСУТП ГЭС: системное, прикладное и инструментальное ПО.»
Прикладное программное обеспечение.
Инструментальные средства разработки , отладки и
сопровождения
программного обеспечения.
Сложнейшие, но стандартные процедуры , при этом легко реализуются. Возникает возможность использования опыта ( программного кода) предыдущих разработчиков без его изучения.
Фирмы-производители систем автоматизации предоставляют огромные библиотеки таких функций (классов ), и создаётся обманчивое впечатление , что программирование вообще не нужно , что кто -то сторонний всё сделает за специалиста по автоматике. Это мнение
старательно поддерживается и фирмами-производителями.
Но именно здесь заключается и |
слабая сторона такого подхода . Реально |
|||
имеются две негативные стороны |
использования стандартных |
библиотек |
||
функций ( классов ): |
|
|
|
|
•закрытость исходных кодов ( и |
в смысле недоступности , и |
в том смысле , что пользователь |
||
не заинтересован глубоко |
разбираться |
в чужих кодах ) |
|
|
•неоптимальность кодов |
именно для |
той конкретной ситуации, в которой находится данный |
||
разработчик системы автоматики (" универсальное - значит не оптимальное
«Программное обеспечение АСУТП ГЭС: системное, прикладное и инструментальное ПО.»
Прикладное программное обеспечение. Инструментальные средства разработки , отладки и сопровождения программного обеспечения.
Сложнейшие, но стандартные процедуры , |
при этом легко реализуются. Возникает |
возможность |
||||
использования опыта ( программного кода) предыдущих разработчиков без его изучения. |
||||||
Фирмы-производители систем автоматизации предоставляют огромные библиотеки таких |
||||||
функций (классов ), и |
создаётся |
обманчивое впечатление , что программирование |
вообще не нужно , |
|||
что кто -то сторонний |
всё сделает за специалиста по автоматике. Это мнение старательно |
|||||
поддерживается и фирмами-производителями. |
|
|
||||
Но именно здесь заключается и |
слабая сторона такого подхода . Реально |
|
||||
имеются две негативные стороны |
использования стандартных |
библиотек |
|
|||
функций ( классов ): |
|
|
|
|
|
|
•закрытость исходных кодов ( и |
в смысле |
недоступности , и |
в том смысле , что |
пользователь не |
||
заинтересован глубоко |
разбираться в чужих кодах ) |
|
|
|||
•неоптимальность кодов |
именно для той |
конкретной ситуации, в которой находится данный |
||||
разработчик системы |
автоматики (" универсальное - значит не оптимальное |
|
||||
Эти два пункта реально |
приводят к тому, что пользователь- разработчик |
|
||||
автоматической системы |
не может гарантировать надёжность |
работы всей |
|
|||
системы , так как в неё |
входят закрытые компоненты , и не может гарантировать |
|
||||
оптимальности в смысле быстродействия работы критичных к |
этому параметру частей системы . |
|||||
«Программное обеспечение АСУТП ГЭС: системное, прикладное и инструментальное ПО.»
Прикладное программное обеспечение.
Инструментальные средства разработки , отладки и
сопровождения программного обеспечения.
Наряду со специализированными визуальными средствами программирования, широко распространено и применение таких визуальных сред, как Delphi или Builder от фирмы Borland , Visual C++ от Microsoft и т . п. Множество подобных средств стремительно растёт, привлекая всё новые и новые подходы в программировании , исчерпывающий их обзор на сегодняшний день практически невозможен .
Чтобы добиться абсолютно предсказуемого поведения программного обеспечения с учётом работы в реальном времени разработчик автоматических
систем всё же вынужден в ряде случаев создавать собственное программное обеспечение. Наиболее целесообразный подход здесь следующий:
•по мере возможности пользоваться языками высокого уровня, позволяющими быстро создавать и отлаживать программное обеспечение;
•и лишь в явных случаях нехватки быстродействия или надёжности использовать программирование на Ассемблере .
«Программное обеспечение АСУТП ГЭС: системное, прикладное и инструментальное ПО.»
Прикладное программное обеспечение. Инструментальные средства разработки , отладки и сопровождения программного обеспечения.
Сопровождение программного обеспечения - это возможность гарантировать передачу программных комплексов, их переналадку в случае необходимости, исправление обнаруженных ошибок, устранение сбоев .
Возможность сопровождения программного обеспечения зависит от следующих |
|
основных факторов: |
|
•обеспечение разработчиком сервисных услуг; |
|
•наличия доступной технической |
документации, в том числе , открытых кодов программ. Далеко |
не всегда имеются такие открытые |
разработчиком коды программ; |
•использование при |
разработке доступных другим разработчикам и пользователям средств |
( интегрированнных |
сред и т . п.); |
•минимизация зависимости программного обеспечения от личности разработчика ( часто бывает так, что понять чужую программу, даже при наличии исходных текстов , очень трудно). Ключевым в этом вопросе является использование современных промышленных методов создания программного обеспечения.
От правильного выбора программного продукта, удовлетворяющего требованиям сопровождения , часто зависит судьба всей системы автоматики и эффективности вложения средств.
«Программное обеспечение АСУТП ГЭС: системное, прикладное и инструментальное ПО.»
Прикладное программное обеспечение. Специфические
средства программирования .
Некоторые производители, например , китайская фирма Octagon Systems включают поддержку
разработки прикладного программного обеспечения средствами, находящимися в ПЗУ
контроллеров . Такой подход позволяет оперативно перепрограммировать контроллеры даже в
том случае, когда отсутствует специальная среда программирования , нет сетевой поддержки переноса программных модулей и даже отсутствуют дисковые устройства, пригодные для переноса программы. Во флэш- памяти контроллера имеется интерпретатор языка CAMBasic , полностью совместимого например , со стандартным Microsoft Basic, но имеющим существенно расширенную систему команд, включающих множество нестандартных команд, пригодных для использования в системах управления, метрологических системах и т . п. Конкретно , кроме 133 стандартных совместимых команд, CAMBasic имеет 93 дополнительные команды, специально ориентированные на выполнение следующих операций:
•групповой или индивидуальный опрос состояния каналов дискретного ввода ;
•переключение каналов дискретного ввода ; ввод аналоговых сигналов; вывод аналоговых сигналов; управление приводами;
•измерение интервалов времени ; формирование интервалов времени и импульсных последовательностей;
• специальная поддержка клавиатуры и многострочных индикаторных панелей ; поддержка видеомониторов SVGA.
«Программное обеспечение АСУТП ГЭС: системное, прикладное и инструментальное ПО.»
Литература: Туманов М. П. Технические средства автоматизации и управления: цифровые средства обработки информации и программное
обеспечение, под ред . А. Ф. Каперко : Учебное пособие . – МГИЭМ. М.,
2005, 71 с .
Благодарю за внимание Буду рад ответить на ваши вопросы
А.М. Волошин Зам. начальника СТСУ филиала ОАО « РУСГИДРО »- «Саяно-Шушенская ГЭС им.П.С.Непорожнего»
Т. 8(39042)71221 e-mail:VoloshinAM@rushydro.ru