Программное обеспечение системы управления инжекционного комплекса ВЭПП-5

• Автор: Болховитянов, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

1 Цель и актуальность работы

1.1 Ипжекционный комплекс ВЭПП

1.1.1 Общие сведения

1.1.2 Подсистемы, требующие автоматизации

1.1.3 Требуемые характеристики системы управления

1.2 Выбор аппаратной платформы и ОС для системы управления

1.3 Выбор системы управления

2 Разработка

2.1 Трехуровневая клиент-серверная архитектура

2.2 Абстракция данных — каналы

2.2.1 Каналы

2.2.2 Принципы функционирования каналов
2.2.3 Большие каналы
2.2.4 Циклическая работа сервера
2.2.5 Дополнительные атрибуты каналов — возраст значения и флаги
2.3 Принципы представления, преобразования и обработки данных
2.4 Обсуждение избранного подхода
2.5 О многопоточности
2.6 Общая архитектура системы управления
2.7 Сравнение СХ с другими системами управления физическими устаповками
3 Реализация
3.1 СХ-сервер

3.1.1 Основной цикл сервера
3.1.2 Модель и API драйверов
3.2 Драйверы
3.2.1 САМАС-драйверы для контроллеров СМ5307
3.2.2 CAN-драйверы
3.3 Сетевой протокол СХ
3.4 Транспортная клиентская библиотека cxlib
3.5 Библиотеки работы с данными
3.5.1 Доступ к данным с автоматическим восстановлением соединения

3.5.2 Формулы
3.5.3 Структурирование даппых — Cdr
3.6 Библиотеки пользовательского интерфейса
3.6.1 Chi
3.6.2 Knobs — компоненты управления
3.6.3 Xh — упрощенный доступ к функциональности XII
3.7 Организация пользовательского интерфейса
3.7.1 Цветовое кодирование
3.7.2 Выдача информации по мерс необходимости
3.7.3 Работа полей ввода данных
3.7.4 Файловые диалоги
3.8 Система запуска и контроля состояния
3.9 Средства отладки и диагностики
3.9.1 Симуляция аппаратуры
3.9.2 Консольные утилиты для доступа к данным
3.9.3 Система протоколирования
3.9.4 Консольпый интерфейс сервера
4 Применение
4.1 Магнитная система
4.2 Система управления субгармоническим группирователем
4.3 Система контроля вакуума
4.4 Система термостабилизации
4.5 Система диагностики пучка
4.6 Использование системы СХ в проекте МНТЦ Х!2257
4.6.1 Описание проекта
4.6.2 Задачи автоматизации
4.6.3 Выбор системы управления
4.6.4 Программы управления и контроля
4.6.5 Драйверы
4.6.6 Эватюция
4.6.7 Выводы
5 Дальнейшее развитие
5.1 Порт для Windows
5.2 Кросс-сборка
5.3 Межплатформнос преобразование даппых
5.4 БД с конфигурацией аппаратуры
5.5 Модульный подход к построению унифицированных программ управления
па основе древовидных описателей и plugin-архитектуры
5.6 Загружаемые модули сетевого доступа в сервере
5.7 Ядро-планировщик cxschcduler
5.8 Библиотека структурированного бинарного В/В
5.9 Об ограничениях
5.10 Кодирование селекторов строками, а не числами
Заключение
Приложения
1 Поддерживающие библиотеки
1.1 Seqcxeeauto — автомат последовательного исполнения
1.2 Paramstr_parser — модуль разбора текстовых строк конфигурации
1.3 Нестандартные компоненты графического интерфейса Motif
1.3.1 XmSepGridLayout — виджет-сетка
1.3.2 XmlncDecButton — стрелки изменения значения

реди (QFE_IF_NONEORFIRST) — т.е., ответ на него устройством уже, возможно, отправлен, а требуется именно современное значение, прочитанное не ранее исполнения предыдущей команды (используется для подтверждающего чтения после команд записи). Проверка наличия пакета в очереди производится итератором.
В случае, если в очередь была поставлена некая команда записи, а драйвером еще до ее отправки был получен запрос, приводящий к такой же команде записи, то вместо повторной постановки в очередь при помощи итератора находится ужо имеющийся пакет и модифицируется его содержимое.
В настоящий момент такая технология «интеллектуальной очереди пакетов» с небольшими вариациями используется уже в трех драйверах — CAN, контроллера шагового двигателя КШД485 и пирометра Impac IS10 (см. §4.6.5). Она просто напрашивается на вынесение в отдельную общую библиотеку, чтобы исключить дублирование кода.
3.3 Сетевой протокол СХ
Протокол СХ работает поверх протокола TCP/IP. На одном компьютере одновременно может быть запущено несколько серверов. Каждый сервер принимает соединения на порт 8012 + N, где N — номер сервера. Полная спецификация сервера выглядит как hostname-.servernumber (например, linacl:8).
Протокол является асинхронным: хотя большинство пакетов и предполагают ответные посылки, последние, во-первых, могут придти через значительное время, а во-вторых — между запросом и ответом могут придти иные пакеты (уведомления, широковещательные команды, и т.д.).
Инициатором обмена всегда является клиентская сторона, сам сервер без запроса никогда ничего не посылает. Исключениями являются посылки с подпиской (которая предварительно запрашивается клиентом), а также широковещательные команды в консольном подпротоколс (см. §3.9.4) и команда принудительного закрытая соединения.
Хотя протокол создавался под сравнительно узкие потребности системы управлепия, он получился достаточно мощным и универсальным — за почти десятилетие никаких изменений в базовую структуру протокола вносить не потребовалось.
Протокол является «контейнерным» (см. рис.3.6): каждая посылка состоит из заголовка фиксированного размера и некоторого количества разделов данпых, именуемых