Теоретический вопрос №2. Обзор ChorusOS

Оглавление

1 Теоретический вопрос №1. Характеристика и архитектура системы Trace Mode. 2

2 Теоретический вопрос №2. Обзор ChorusOS 7

2.1 Название СРВ  и стандарты 7

2.2 Назначение и  область применения ChorusOS 7

2.3 Выполняемы функции. Функциональная архитектура 7

2.4 Архитектура ChorusOS 9

2.5. Технические характеристики 10

2.6 Характеристики  ChorusOS 11

2.7 Сведения об использование 11

2.8 Электронная документация 12

3 Практическое задание 13

Список используемой литературы: 24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Теоретический  вопрос №1. Характеристика и архитектура  системы Trace Mode.

SCADA-система TRACE MODE содержит  средства разработки операторского  интерфейса (SCADA/HMI), программирования  контроллеров (Softlogic), управления основными  фондами (EAM), персоналом (HRM) и производственными  процессами (MES).

Все программы, входящие в TRACE MODE, подразделяются на две группы:

• инструментальную систему разработки
• исполнительные модули (runtime).

Как видно из рисунка, инструментальная система разработки содержит три  редактора:

• редактор базы каналов;
• редактор представления данных;
• редактор шаблонов.

В редакторе базы каналов  создается математическая основа системы  управления: описываются конфигурации всех рабочих станций, контроллеров и УСО, а также настраиваются  информационные потоки между ними. Здесь же описываются входные  и выходные сигналы и их связь  с устройствами сбора данных и  управления; задаются периоды опроса или формирования сигналов, настраиваются  законы первичной обработки и  управления, технологические границы, программы обработки данных и  управления, осуществляется архивирование  технологических параметров, сетевой  обмен, а также решаются некоторые  другие задачи.

Результатами работы в  этом редакторе являются математическая и информационная структуры проекта  АСУТП, которые включают в себя набор  баз каналов и файлов конфигурации для всех контроллеров и операторских станций (узлов) проекта, а также  файл конфигурации всего проекта c расширением cmt (для версии 6 расширение — prj). Все  остальные файлы проекта хранятся в рабочей директории в каталоге, имя которого совпадает с именем файла конфигурации.

В редакторе представления  данных разрабатывается графическая  часть проекта системы управления. Сначала создается статичный  рисунок технологического объекта, а затем поверх него размещаются  динамические формы отображения  и управления.

Среди этих форм присутствуют такие, как поля вывода числовых значений, графики, гистограммы, кнопки, области  ввода значений и перехода к другим графическим фрагментам и т. д.

Кроме стандартных форм отображения, TRACE MODE позволяет вставлять в проекты  графические формы представления  данных или управления, разработанные  пользователями.

 

Все формы отображения  информации, управления и анимационные эффекты связываются с информационной структурой, разработанной в редакторе  базы каналов.

Для разработки шаблонов документов в состав инструментальной системы  включен редактор шаблонов.

Исполнительная система TRACE MODE включает в себя исполнительные модули (мониторы, МРВ) – программные  модули различного назначения, под  управлением которых в реальном времени выполняются составные  части проекта, размещаемые на отдельных  компьютерах или в контроллерах, предназначенные для работы на всех уровнях систем управления, о которых  говорилось выше.

Существует ряд программных  модулей, назначение которых четко  не привязано к функциям одного из перечисленных уровней систем управления.

К таким модулям относятся:

• глобальный регистратор;
• сервер документирования;
• Web-активатор;
• GSM-активатор.

Они могут использоваться для создания как оперативного, так  и административного уровней  систем управления.

Глобальный регистратор  служит для обеспечения надежного  хранения архивов ТП. Он архивирует данные, посылаемые ему по сети мониторами реального времени (64 000 параметров с дискретностью 0,001 с), обеспечивает автоматическое восстановление данных после сбоя, а также может передавать архивные данные для просмотра мониторам SUPERVISOR. Глобальный регистратор может  также выступать как ОРС-сервер и DDE-сервер и поддерживает обмен  с базами данных через ODBC.

Для документирования технологической  информации в TRACE MODE предусмотрен специальный  модуль — сервер документирования. Документирование осуществляется по шаблонам, которые создаются в редакторе  шаблонов. Время или условие генерирования  документа, имя файла шаблона, а  также направление вывода документа  описываются в программах документирования — сценариях.

Подготовка отчетов (документов) чаще всего привязывается к астрономическому времени. Например, они могут генерироваться один раз в час, один раз в сутки, один раз в месяц или один раз в десять минут. Кроме того, можно установить режим подготовки документа один раз в смену и затем описать разбивку суток на смены.

Сервер документирования NetLink Light используется для решения  задачи документирования технологической  информации. Он по команде МРВ, собственному сценарию или по команде оператора  интерпретирует созданные заранее  шаблоны, запрашивает у МРВ необходимые  данные и формирует по ним документы. Эти документы могут быть распечатаны  на принтере, отправлены по E-mail или  опубликованы на Web-сервере.

Утилита консоль тревог позволяет  просматривать отчет тревог разных МРВ одного проекта. Для каждого  просматриваемого отчета тревог создается  отдельное окно. В него можно выводить информацию из файла отчета тревог или сообщения, формируемые МРВ.

Любая рабочая станция  системы TRACE MODE может выступать в  качестве Web-сервера, что позволяет  управлять технологическим процессом  через Интернет (Internet). На удаленном  компьютере необходимо иметь только доступ к сети Интернет и Web-браузер. Для реализации данного режима предназначен модуль Web-активатор, который используется в качестве www-шлюза для локальных  систем АСУ ТП на базе TRACE MODE или для  придания функций Web-сервера мониторам  реального времени. Использование Web-активатора позволяет быстро превратить существующие АСУТП и АСУП в Internet/Intranet-системы  без переделки баз данных реального  времени (баз каналов). Доступ к данным реального времени через Web-активатор  осуществляется при помощи обыкновенного  браузера, работающего под любой  операционной системой, позволяющей  запуск виртуальной Java-машины. Информация о технологическом процессе представляется пользователю в виде анимированных  мнемосхем, трендов и таблиц. Связь  с серверами реального времени TRACE MODE может осуществляться практически  любыми доступными средствами, например через сотовую сеть стандарта GSM, инфракрасный порт, сеть на основе интерфейса RS-232/485 или модем с использованием высоконадежного протокола TCP/IP. Можно  осуществлять подключение и непосредственно  через Internet. Для этого достаточно войти в Internet и набрать IP-адрес  сервера TRACE MODE – подключение произойдет автоматически.

Для доступа к данным пользователю достаточно набрать Web-адрес активатора и ввести пароль, тогда весь проект загружается в удаленный компьютер  в виде Java-аппрета. Использование  стандартного языка Java при написании  аппретов позволяет реализовать  на удаленных компьютерах не только Windows, но и другие операционные системы, например Unix, Linux, Mac OS и т. д., а также  ОС, использующиеся в карманных PC. Проект TRACE MODE поступает к пользователю в виде Java-аппрета, объем которого не превышает 300 Кбайт, что дает возможность использовать Web-активатор в сетях с низким качеством связи. Достоинством технологии Java является также повышенная безопасность. При использовании Web-активатора не требуется установка Web-серверов других производителей (например, MS IE), что выгодно отличает эту программу от решений, примененных в других SCADA.

Для обеспечения мобильных  пользователей АСУ оперативной  информацией в режиме реального  времени на базе TRACE MODE разработан программный  продукт — GSM-активатор. Он предназначен для дистанционного мониторинга  и управления технологическими процессами, а также для получения оперативной  технико-экономической информации при помощи сверхпортативных компьютеров handheld PC.

В реальном времени GSM-активатор  может принимать информацию от 64 000 датчиков, осуществлять супервизорное  управление, получать технико-экономическую  информацию из баз данных через сервер, использующий стандартные интерфейсы SQL/ODBC, ОРС, DDE и т. д. Вся входящая информация отображается графически в виде анимированных  мнемосхем и трендов.

GSM-активатор, относящийся  к новому классу систем оперативного  управления, отражающих мировую  тенденцию к миниатюризации и  автономизации компьютерных систем, может быть использован в качестве  персональной информационной системы  руководителя.

К GSM-активатору проявляют  интерес нефтяные компании, электрические  и тепловые сети РАО ЕЭС и РАО  ГАЗПРОМ, коммунальные и другие службы, управляющие пространственно распределенными  объектами. GSM-активатор пригоден также  к применению в охранных службах: получение в реальном времени  информации о состоянии охраняемого  объекта может стать основой  успеха операции группы быстрого реагирования, вызванной по тревоге.

Нужно отметить, что в  последней версии TRACE MODE 6 все редакторы  системы вызываются из одной программы  — Интегрированной среды разработки (ИС). ИС – единая программная оболочка, содержащая все необходимые средства для разработки проекта. Все переменные проекта, к чему бы они ни относились — к контроллеру, к операторской станции, к управлению техобслуживанием или производством хранятся в  единой базе данных проекта. Единая база проекта устраняет лишнюю работу проектировщика по созданию, поддержке  и взаимной увязке во многом одинаковых баз переменных контроллеров и ПК, характерную для систем предыдущего  поколения.

Логическая структура  проекта полностью отделена от аппаратной части. Благодаря единому пространству распределенных переменных, переменные из разных узлов могут связываться между собой также легко, как и в пределах одного узла, любые изменения, вносимые в объект, автоматически применяются везде,где он был задействован.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Теоретический вопрос №2. Обзор  ChorusOS

2.1 Название СРВ и стандарты

• RTX (расширение  реального времени для Windows NT)
• INtime (расширение реального времени для Windows NT)
• LynxOS
• MicroWare OS-9
• OSE RTOS
• Windows CE
• Nucleus RTOS

2.2 Назначение и область  применения ChorusOS

Операционная  система ChorusOS – это масштабируемая встраиваемая ОС, широко применяемая в телекоммуникационной индустрии. В настоящее время этот бренд развивается и распространяется корпорацией Sun Microsystems [CHORUSOS]. Для компоновки и развертывания ОС ChorusOS на конкретных телекоммуникационных платформах Sun Microsystems предлагает использовать среду разработки Sun Embedded Workshop. Корпорация Sun Microsystems представляет ОС ChorusOS как встраиваемую основу для Sun’овской сети, управляемой сервисами (Sun's Service-Driven Network). В сочетании с широким набором сервисов, полной интеграцией ПО и аппаратуры, удобным администрированием и поддержкой Java-технологии, которая посвящена нуждам телекоммуникации, ОС ChorusOS дает возможность эффективно развертывать новые возможности и приложения, поддерживая надежность и функциональность современных сетей.

ОС ChorusOS поддерживает на одной аппаратной платформе широкий набор телекоммуникационных протоколов, унаследованных приложений, приложений режима реального времени и Java-технологии.

2.3 Выполняемы функции. Функциональная  архитектура

Компонент диспетчера ядра (core executive) обеспечивает следующую функциональность

• поддержка многочисленных независимых приложений,
• поддержка пользовательских и системных приложений,
• поддержка актора — единицы модуляризации приложений,
• поддержка единицы исполнения — потока,
• операции управления потоками,
• управление Local Access Point (LAP),
• сервисы управления исключительными ситуациями,
• минимальный сервис управления прерываниями.

В core executive отсутствует управление такими сущностями, как синхронизация, планирование, время, память. Политики управления этими понятиями обеспечиваются дополнительными компонентами, которые  выбираются пользователем в зависимости  от требований аппаратных и программных  средств. Core executive всегда присутствует в исполняемом экземпляре ОС ChorusOS, остальные компоненты конфигурируются и добавляются по необходимости. Размер резидентной часть ядра составляет 10Kb.