Система автоматической генерации программного обеспечения для микропроцессорных систем реального времени

• Автор: Кузнецова, Алла Витальевна
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 217 с. : ил.

1. Обзор инструментальных нрораммньх средств.

I. I Программные системы моделирования.

1.2. Ассемблеры и интегрированные среды.

1.3. БСЛОАсистсмы

1.4. БСЛОАинструмснты

1.5. СЛБЕсредства

1.5.1. Языки технологического программирования контроллеров

1.5.2 Программирование на языке ГВО.

1.6 Постановка задачи.

Выводы по первой главе

2. Разработка языка и транслятора инструментальной системы

2.1. Спецификации для создания программных модулей
2.2. Этапы создания прораммнмх модулей.
2.3. Структурные модели как спецификации программных модулей
2.4. Разработка языка спецификации
2.5. Анализ топологических особенностей структурных схем
2.5.1 Поиск и определение типа контуров.
2.5.2 Формирование управляющей последовательности вычислимых контуров.
2.5.3 Преобразование невычислимых контуров
2.6. Структурная оптимизация схемы
2.7. Генерация управляющих программных модулей
Выводы по второй главе
3. Инструментальная система генерации программного обеспечения
3.1. Архитектура и назначение инструментальной системы
3.2. Структура системы
3.3. Функциональные элементы структурных схем
3.4. Структура профаммпых модулей.
Выводы по третьей главе.
4. Экспериментальная проверка генерируемого программного обеспечения
4.1. Способы реализации управляющих профаммпых модулей
4.2. Генерация программного кода для моделей двигателей и электроприводов.
4.2.1. Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением
4.2.2. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением
4.2.3. Двигатель постоянного тока с последовательным
возбуждением.
4.2.4. Электропривод постоянного тока на базе управляемого
выпрямителя
4.2.5. Электропривод постоянного тока на базе однофазного
лвухполупериодного управляемого выпрямителя
4.2.6. Асинхронный электропривод с регуляторами скорости и
потока.
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Библиографический список
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Введение


Эти инструменты, получившие название 8САПА, обеспечивают быстрый и недорогой по сравнению с прямым программированием вариант построения распределенных систем управления сложными объектами на базе персональных компьютеров, промышленных компьютеров и программируемых логических контроллеров. Будем различать программное обеспечение, функционирующее и составе системы управления конкретным объектом и инструментальные средства, предназначенные для его разработки и создания. Обе эти разновидности тесно связаны, т. И те, и другие системы в современной технической и научнопопулярной литературе называются ЯСЛОЛсистемами. В дальнейшем изложении оставим это название за созданной системой, а инструментальные программные средства будем называть ЯСАЮЛинструментами или ЯСАОАсредами. Специфика каждой конкретной системы управления определяется типом объекта управления технический объект, технологический процесс, системы движения,. Наличие некоторых функций и объем их реализации сильно варьируются от системы к системе, но анализ реализованных автоматизированных систем контроля и управления для большого спектра областей применения позволяют выделить обобщенную схему их реализации, представленную на рис. I. Как правило, это трехуровневые системы, гак как именно на этих уровнях реализуется непосредственное управление технологическими процессами. Нижний уровень уровень объекта контроллерный включает контроллеры или промышленные компьютеры, обеспечивающие первичную обработку информации, поступающую от различных датчиков. Здесь осуществляется сбор информации об управляемом объекте, и отслеживаются нарушения технологического процесса, так называемые аварийные состояния. Контроллеры ничгнего уроьня
Рис. Контроллеры вырабатывают управляющие воздействия и передают их на электроприводы и другие исполнительные механизмы для реализации регулирующих и управляющих воздействий. Обычно контроллеры не имеют средств визуализации, кроме локальных средств индикации малой информационной емкости, и средств взаимодействия с оператором. Предварительная обработка информации в вычислительных устройствах нижнего уровня позволяет осуществлять непосредственное автоматическое управление технологическим оборудованием, снизить требования к пропускной способности каналов связи, уменьшить вычислительную нагрузку на алгоритмы управления следующего уровня. К аппаратнопрограммным средствам нижнего уровня управления предъявляются жесткие требования по надежности, времени реакции на исполнительные устройства, датчики и т. Вычислительные устройства должны заменить собой традиционные аналоговые и цифроаналоговые регуляторы, то есть вырабатывать управляющие воздействия в условиях жесткого реального времени и гарантированно откликаться на нештатные события, поступающие от объекта, за время, определенное для каждого такого события. Информация с локальных контроллеров может направляться в сеть диспетчерского пункта непосредственно, а также через контроллер,I среднего уровня. В зависимости от поставленной задачи контроллеры среднего уровня концентраторы, интеллектуальные или коммуникационные контроллеры тоже реализуют различные функции. Основу УпрПО контроллеров и промышленных компьютеров составляют программы на технологических языках типа языка релейноконтактных схем, функциональных блоков и др. Верхний уровень диспетчерский пункт включает, прежде всего, одну или несколько станций управления, объединенных в сеть и предназначенных для отображения хода процесса управления. В зависимости от размера конкретной системы и задач, решаемых ею на этом уровне, могут быть размешены различные серверы вводавывода, баз данных, и др. Основу аппаратного обеспечения верхнего уровня составляют персональные компьютеры типа I различных конфигураций, мощные рабочие станции для серверов. Компоненты нижнего и верхнего уровня системы управления объединены между собой каналами связи. Обеспечение взаимодействия систем с локальными контроллерами, контроллерами верхнего уровня, офисными и промышленными сетями возложено на коммуникационные средства. Выбор коммуникационного оборудования и программного обеспечения для конкретной системы управления определяется многими факторами, в том числе типом применяемых контроллеров, требованиями к скорости передачи данных и др.