Программа это протокол взаимодействия компонентов

Содержание

Взаимодействие с контроллерами (Лекция)

ПЛАН ЛЕКЦИИ

1. Аппаратная реализация связи с устройствами ввода/вывода

2. Особенности построения коммуникационного программного обеспечения

3. Серверы ввода/вывода в InTouch

4. Коммуникационные возможности в Citect

5. Подключение узлов Citect

6. Сравнение коммуникационных возможностей

Современные SCADA — системы не ограничивают выбора аппаратуры нижнего уровня (контроллеров), так как предоставляют большой набор драйверов или серверов ввода/вывода и имеют хорошо развитые средства создания собственных программных модулей или драйверов новых устройств нижнего уровня.

Для подсоединения драйверов ввода/вывода к SCADA — системе в настоящее время используются следующие механизмы:

1) ставший стандартом de facto динамический обмен данными (DDE);

2) собственные протоколы фирм-производителей SCADA — систем, реально обеспечивающие самый скоростной обмен данными;

3) новый OPC — протокол, который, с одной стороны, является стандартным и поддерживается большинством SCADA — систем, а с другой стороны, лишен недостатков протоколов DDE.

DevCon.3 8. Внутреннее устройство системы 1С:Сервер взаимодействия

Изначально протокол DDE применялся в первых человеко — машинных интерфейсах в качестве механизма разделения данных между прикладными системами и устройствами типа ПЛК (программируемые логические контроллеры). Для преодоления недостатков DDE, прежде всего для повышения надежности и скорости обмена, разработчики предложили свои собственные решения (протоколы), такие как AdvancedDDE или FastDDE — протоколы, связанные с пакетированием информации при обмене с ПЛК и сетевыми контроллерами. Но такие частные решения приводят к ряду проблем:

1) для каждой SCADA — системы пишется свой драйвер для поставляемого на рынок оборудования;

2) в общем случае, два пакета не могут иметь доступ к одному драйверу в одно и то же время, поскольку каждый из них поддерживает обмен именно со своим драйвером.

Основная цель OPC стандарта (OLE for Process Control) заключается в определении механизма доступа к данным с любого устройства из приложений. OPC позволяет производителям оборудования поставлять программные компоненты, которые стандартным способом обеспечат клиентов данными с ПЛК. При широком распространении OPC — стандарта появятся следующие преимущества:

1) OPC позволят определять на уровне объектов различные системы управления и контроля, работающие в распределенной гетерогенной среде;

2) OPC — устранят необходимость использования различного нестандартного оборудования и соответствующих коммуникационных программных драйверов;

3) у потребителя появится больший выбор при разработке приложений.

С OPC — решениями интеграция в гетерогенные (неоднородные) системы становится достаточно простой. Применительно к SCADA-системам OPC серверы, расположенные на всех компьютерах системы управления производственного предприятия, стандартным способом могут поставлять данные в программу визуализации, базы данных и т. п., уничтожая, в некотором смысле, само понятие неоднородной системы.

TCP и UDP | Что это такое и в чем разница?

1. Аппаратная реализация связи с устройствами ввода/вывода

Для организации взаимодействия с контроллерами могут быть использованы следующие аппаратные средства:

1) COM — порты. В этом случае контроллер или объединенные сетью контроллеры подключаются по протоколам RS-232, RS-422, RS-485.

2) Сетевые платы. Использование такой аппаратной поддержки возможно, если соответствующие контроллеры снабжены интерфейсным выходом на Ethernet.

3) Вставные платы. В этом случае протокол взаимодействия определяется платой и может быть уникальным. В настоящее время предлагаются реализации в стандартах ISA, PCI, CompactPCI.

Прикладные протоколы, используемые для организации взаимодействия с контроллерами, оставлены за границей этой книги.

2. Особенности построения коммуникационного программного обеспечения

Перед рассмотрением реализации связи с устройствами ввода/вывода в SCADA — системах InTouch и Citect читателю предлагается общий взгляд на организацию коммуникационного ПО в системах управления.

Рис. Типовая архитектура системы управления

Коммуникационное программное обеспечение является многоуровневым. Количество уровней зависит от используемой операционной системы. Так, Applicom предлагает поддержку для следующих ОС: MS-DOS, UNIX SCO, HP-UX V10, OS/2, MS Windows 3.x, Windows 95/98, Windows NT4 на Intel и Alpha-платформах. Для Windows-платформ ПО включает следующие типы:

1) статическая библиотека, используемая с традиционными языками программирования, такими как C, C++, Pascal;

2) DLL (динамическая библиотека), применяемая со всеми Windows языками программирования (Visual Basic, Visual C/C++, Borland C/C++, Delphi, LabWindows CVI, LabView);

3) DDE-сервер (имеет 16 и 32 битные реализации);

4) пакетные реализации DDE протокола — FastDDE для продуктов линии Wonderware и AdvancedDDE для Rockwell линии;

5) SuiteLink сервер, реализующий механизм обмена по SuiteLink протоколу, используемому компонентами пакета FactorySuite (Wonderware);

6) OPC-сервер, поддерживающий интерфейс, определенный OPC- спецификацией.

На рисунке показаны программные интерфейсы для Windows-приложений (в том числе и SCADA-систем) и спектр широко распространенных промышленных протоколов. Использование этих протоколов позволяет организовать взаимодействие с контроллерами, устройствами, объединенными промышленными (fieldbuses) и обычными сетями. Предлагаемая схема решения позволяет конечному пользователю, системному интегратору, единообразным способом организовать взаимодействие между ПО верхнего уровня и платами, специфичными для каждого типа промышленных сетей.

Рис. Набор интерфейсов для SCADA — систем и спектр поддерживаемых протоколов

DDE, OPC — компоненты являются серверами по отношению к SCADA — системам. По отношению к ПО нижнего уровня (fieldbus) возможна организация Master/Slave и Client/Server. Внешние устройства способны посылать и принимать данные через плату. Когда вставная в персональный компьютер плата является Master/Client, то именно плата с поддерживаемым ПО является инициатором опроса промышленных устройств.

В случае применения плат типа Slave/Server они реагируют на запросы внешних устройств. На некоторых вставных платах имеется разделяемая область памяти. Эта память доступна как приложению в ПК, так и встраиваемому ПО.

На рисунке показана обобщенная схема организации коммуникационного ПО для Windows NT. На предлагаемой схеме отражены как традиционные решения на базе стандартных Windows NT — драйверов, так и с использованием библиотек, реализованных в расширении реального времени RTX от VenturCom.

Рис. Схема организации коммуникационного ПО для Windows NT

После рассмотрения общей схемы организации коммуникационного ПО представляется логичным остановиться на особенностях подключения к нему рассматриваемых в данной книге SCADA-приложений.

Читайте также:

Как составить программу с readln

3. Серверы ввода/вывода в InTouch

При функционировании InTouch — приложения в реальном времени информация обо всех его переменных хранится в базе данных. К такой информации относятся имя переменной, ее тип, минимальное и максимальное значения, уставки, способ отображения (дисплей, журнал) и т. д., а также информация о коммуникационных каналах, по которым происходит обмен данными между технологическим процессом и приложением. InTouch — приложение поддерживает взаимодействие с DDE и OPC-серверами. Именно на организации взаимодействия с ними и остановимся ниже.

3.1. Поддерживаемые коммуникационные протоколы

DDE (Dynamic Data Exchange — динамический обмен данными) представляет собой коммуникационный протокол, разработанный компанией Microsoft для обмена данными между различными Windows — приложениями. Этот протокол реализует взаимосвязи типа клиент — сервер между двумя одновременно исполняющимися программами.

В InTouch поддерживается также пакетированный DDE — обмен — FastDDE. Применение последнего заметно повышает эффективность и производительность обмена данными благодаря уменьшению общего количества DDE — пакетов, которыми клиент и сервер обмениваются между собой. Но принципиальные недостатки, связанные с надежностью и зависимостью от количества загруженных в текущий момент приложений Windows, остались. Необходимость в появлении более совершенного технологичного протокола созрела! Но следует отметить, что отказ от DDE-механизма происходит не мгновенно хотя бы потому, что в мире наработано большое количество DDE — серверов.

С целью расширения возможностей стандартного протокола DDE на локальную сеть компания Wonderware предложила NetDDE. Он позволяет приложениям, запущенным на объединенных в локальную сеть компьютерах, вести DDE — обмен. Позднее NetDDE лицензируется компанией Microsoft и поставляется в дистрибутивном пакете Windows. Следует отметить и то, что NetDDE допускает обмен информацией между приложениями на IBM PC и приложениями на машинах другого типа с операционной системой VMS или UNIX. Компания Wonderware предлагает и инструментальные средства для разработки DDE-серверов, в том числе и для не-Windows-платформ.

Протокол SuiteLink был специально разработан фирмой Wonderware для того, чтобы удовлетворить таким требованиям, как целостность данных, высокая производительность и простота диагностики. В основе протокола SuiteLink лежит протокол TCP/IP. SuiteLink не является заменой протоколам DDE, FastDDE и NetDDE. Новый протокол разработан для поддержания быстродействующих промышленных систем и обладает следующими характеристиками:

1) Передача данных осуществляется в формате VTQ (Value, Time, Quality — значение, время, качество), в соответствии с которым каждая пересылаемая клиенту единица информации сопровождается метками времени и качества данных.

2) Благодаря системному монитору операционной системы Windows NT (Performance Monitor) стал возможным расширенный анализ производительности по передаче данных, степени загрузки сервера, степени потребления ресурсов компьютера и сети, что особенно важно для проектирования и сопровождения больших распределенных промышленных сетей.

3) Поддержка обмена данными между приложениями происходит независимо от того, исполняются ли эти приложения на одном узле сети или на разных.

Для реализации функций OPC — клиента Wonderware предлагает OPCLink — сервер, преобразующий OPC в SuitLink — протокол.

В материалах, предложенных компанией Wonderware, отмечается, что большинство реализованных OPC-серверов создают для каждого подключаемого к серверу клиента новый канал связи или нить. Для текущей обработки каждого клиента сервер должен переключаться между нитями. Каждая нить использует DCOM (Distributed Component Object Model) для организации обмена данными, и DCOM также управляет переключением нитей. В итоге возможна достаточно низкая производительность в сети.

Тесты, проведенные фирмой Wonderware, показали, что при обслуживании OPC-сервером 7 клиентов (при передаче 4 целых чисел в режиме обновления) сервер на 95% занимал ресурсы CPU. Это означает, что ресурсы компьютера практически целиком были заняты переключением нитей и DCOM- процедурами.

Поэтому на текущем этапе параметры производительности протокола SuiteLink превосходят параметры DCOM. Поставляемый в комплекте FactorySuite (Wonderware) OPCLink Server обеспечивает прием информации с OPC- сервера и передачу ее по протоколу SuiteLink в SCADA — систему InTouch и наоборот. Именно OPCLink Server рекомендуется устанавливать на одном узле с OPC- сервером, чтобы для сетевых передач использовался SuiteLink- протокол, а не DCOM.

Рис. Использование SuiteLink — протокола в SCADA – системах

Все описанные ниже особенности адресации распространяются и на OPC-серверы с одним лишь ограничением. При разработке InTouch — приложения создается канал связи с OPCLink — сервером (как с любым другим SuiteLink — сервером). Но рекомендуется использовать встроенный в InTouch OPC Browser для упрощения выбора параметров конфигурации подключаемого OPC — сервера.

3.2. Особенности адресации в InTouch

В InTouch вышеуказанные механизмы положены в основу обмена данными между приложениями InTouch и DDE и SuiteLink — серверами, которые, в свою очередь, связаны коммуникационными каналами с устройствами нижнего уровня (контроллерами).

Так как InTouch предназначен для разработки и поддержания интерфейса сбора данных и диспетчерского управления, среда исполнения WindowViewer при взаимодействии с контроллерным уровнем выступает, как правило, в роли приложения — клиента (узел View), запрашивающего данные у приложения — сервера (I/O Server).

Рис. Обмен данными между InTouch — приложением и технологическим процессом

Через сервер ввода/вывода InTouch — приложение имеет возможность читать данные из контроллера или писать данные в него. Процесс обмена информацией InTouch — приложения с контроллером можно представить следующей схемой.

Рис. Схема обмена информацией InTouch — приложения с ПЛК

Здесь и встает один из главных вопросов организации обмена с серверами ввода/вывода: каким образом обеспечить клиенту доступ к запрашиваемой им информации?

Для организации обмена с приложением определяются каналы обмена или каналы доступа, характеризующиеся следующими параметрами:

1) имя узла (Node Name);

2) имя приложения ( Application Name );

3) имя группы данных или топик (Topic Name );

4) имя элемента ( Item Name ).

Имя приложения — это имя программы Windows, которая выполняет функции DDE, FastDDE, SuiteLink — серверов. Имя группы данных (топика) определяется при конфигурировании сервера на прием или передачу группы данных, которыми сервер будет обмениваться с контроллером или объединенными в сеть контроллерами.

Определенные параметры группы (топика) зависят от конкретного сервера (поэтому рекомендуется изучать документацию и справочную систему выбранного сервера). Например, при использовании Modbus — сервера, позволяющего обеспечить взаимодействие с контроллером Modicon Micro 984 PLC, в качестве имени приложения (Application Name) должен быть Modbus, в качестве имени группы или топика (Topic Name) вводится любое имя (текстовая строка), но среди необходимых параметров группы из списка выбирается имя контроллера Modicon 984 PLC. А в качестве имени элемента (Item Name) следует выбирать название конкретного регистра контроллера (например, 40001 для контроллера Modicon Micro 984). Чтобы узнать правильный синтаксис имени элемента, необходимый для конкретных PLC, нужно обратиться к руководству по соответствующему серверу.

Контрольная работа по теме «Алгоритмизация и основы программирования»
материал для подготовки к егэ (гиа) по информатике и икт (9 класс) на тему

2. Суть такого свойства алгоритма как дискретность заключается в том, что:

алгоритм должен обеспечивать решение не одной конкретной задачи, а некоторого класса задач данного типа;
алгоритм должен быть разбит на последовательность отдельных шагов;
при точном исполнении всех команд алгоритма процесс должен прекращаться за конечное число шагов, приводя к определенному результату;
при записи алгоритма должны использоваться только команды, входящие в систему команд исполнителя;

3. Алгоритм называется циклическим:

если он представим в табличной форме;
если ход его выполнения зависит от истинности тех или иных условий;
если он включает в себя вспомогательный алгоритм;
если он составлен так, что его выполнение предполагает многократное повторение одних и тех же действий;
если его команды выполняются в порядке их естественного следования друг за другом независимо от каких-либо условий.

4. Важнейший принцип структурного программирования базируется на утверждении:

сущность формализации решаемой задачи заключается в составлении алгоритма;
любой алгоритм имеет дискретную структуру;
алгоритм любой сложности можно построить с помощью следующих базовых структур линейной, ветвящейся, циклической;
в качестве обязательного этапа создания программы выступает ее тестирование и отладка;

совокупность программ-отладчиков;
фиксированная совокупность исходных данных и точное описание соответствующих этим данным результатов работы программы;
интерпретация результатов;
набор критериев оптимизации программ;
«ручная» имитация программистом процесса выполнения программы.

6. Укажите наиболее полный перечень способов записи алгоритмов:

словесный, программный, иллюстративный;
словесный, графический, псевдокод, программный;
псевдокод, наглядный, схематичный;
графический, программный, схематичный.

7. Какая часть раздела описаний программы определяет используемые переменные:

8. Значение величины q после выполнения последовательности команд

i:=5; j:=4; q:=2*(i+sqr(j)); q:=q -10 равно

9. Какое значение примет величина k после выполнения алгоритма

нц для i от 1 до 5

1. 10 2 . 20 3 . 32 4 . 64

1. В бланке ответов запишите значение переменной y после выполнения алгоритма

2. Дан фрагмент программы

if (a>=b) or (b=2*c) then y:=1 else y:=a+b+c:

Какой результат мы увидим, если введем значение а=3,b=6,c=4?

3. Запишите выражение на языке Паскаль

4*. Дан фрагмент алгоритма, определяющего число элементов массива V[1..N], больших x .

For i := 1 To N Do

If __ Then p := p — 1;

Впишите пропущенное логическое выражение.

5. Запишите значения переменных a,b после выполнения последовательности операторов

6* . Для построения алгоритма вычисления суммы элементов таблицы A[1..N] с четными индексами нужно записать блоки

Источник: nsportal.ru

Тесты по информатике Тематическая структура апим

7Технологии программирования. Языки программирования высокого уровня

7.1Этапы решения задач на компьютерах

7.1.1Этапы решения задач

1. Процесс написания программы никогда НЕ включает .
a) процесс отладки
b) запись операторов в соответствующей языку программирования форме
c) редактирование текста программы
d) изменение физических параметров компьютера

2. На этапе тестирования программы .
a) строится математическая модель решаемой задачи
b) выполняется анализ физических характеристик объекта
c) проверяется корректность работы программы
d) определяется состав входных данных

3. Процесс поиска ошибок в программе принято называть .
a) профилактикой
b) ремонтом
c) отладкой
d) испытанием

4. При разработке программного продукта на этапе постановки задачи .
a) определяется состав и форма представления входной, промежуточной и выходной информации
b) разрабатывается математическая модель
c) выбирается алгоритм реализации задачи
d) выполняется тестирование алгоритма на контрольном примере

5. При разработке программного продукта форма и состав входных, выходных и промежуточных данных определяются на этапе .
a) тестирования и отладки
b) постановки задачи
c) кодирования
d) разработки алгоритма

6. При разработке программного продукта анализ существующих аналогов задачи проводится на этапе .
a) построения математической модели задачи
b) тестирования алгоритма
c) кодирования алгоритма
d) разработки сопровождения

7.1.2Этапы решения задач

1. Создание исполняемого файла из исходного текста программы предполагает выполнение процессов
а) компиляции
б) компоновки
в) интерпретации
г) исполнения программы
a) а,б,в
b) а,б
c) б,г
d) б,в,

2. Создание исполняемого файла из исходного текста программы предполагает выполнение процессов
а) интерпретации
б) компоновки
в) компиляции
г) исполнения программы
a) а, б, г
b) б, в, а
c) а, б, в
d) в, б

3. Пошаговая детализация постановки задачи, начиная с наиболее общей проблемы, характеризует
a) метод проектирования «от частного к общему»
b) поиск логической взаимосвязи
c) метод верификации
d) метод последовательной декомпозиции сверху-вниз

4. На ___________ этапе решения задачи проводится формализация
a) концептуальном
b) физическом
c) логическом
d) эвристическом

5. Тестирование, при котором выявляется, что сделанные изменения не повлияли на функциональность предыдущей версии, называется …
a) тестированием «белого ящика»
b) удаленным
c) регрессионным
d) тестированием «черного ящика»

6. Тестирование, при котором разработчик теста имеет доступ к исходному коду программы, называется …
a) регрессионным тестированием
b) определением белого шума
c) тестированием «белого ящика»
d) тестированием «черного ящика»

7. На этапе отладки программы
a) строится математическая модель решаемой задачи
b) проверяется корректность работы программы
c) определяется состав входных данных
d) выполняется анализ физических характеристик

8. Программа – это …
a) протокол взаимодействия компонентов компьютерной сети
b) набор команд операционной системы компьютера
c) алгоритм, записанный на языке программирования
d) законченное минимальное смысловое выражение на языке программирования

9. Процесс написания программы никогда НЕ ВКЛЮЧАЕТ
a) изменение физических параметров компьютера
b) процесс отладки
c) запись операторов в соответствующей языку программирования форме
d) редактирование текста программы

10. При проектировании программного обеспечения используются подходы:
а) «сверху-вниз»
б) «снизу-вверх»
в) «слева-направо»
г) «справа-налево»
a) в,г
b) а,г
c) а,б
d) б, с

11. Обнаруженное при тестировании нарушение формы записи программы приводит к сообщению о(б) ____________ ошибке
a) грамматической
b) тематической
c) синтаксической
d) орфографической

12. Деятельность, направленная на исправление ошибок в программной системе называется …
a) демонстрация
b) тестирование
c) рефакторинг
d) отладка

13. При установке нового программного продукта, необходимо выполнить его…
a) инсталляцию
b) шифрование
c) форматирование
d) упаковку

14. Обязательным критерием качества программных систем является …
a) мобильность
b) универсальность
c) надежность
d) легкость применения

	Аннотация (тематическая структура лекционного курса) Аверьянов Л. Я. Социология: искусство задавать вопросы. Изд. 2-е, перераб и доп. М.: [Б. и.], 1998		Итоги тематической «горячей» линии В приемной граждан Губернатора и Правительства прошла тематическая «горячая» телефонная линия «Проблемы капитального ремонта жилья.
	Аллергия это не просто симптомы… Тематическая конференция для аптек. «Безрецептурные препараты в ассортименте аптеки. Биологически-активные добавки, специализированные продукты питания и препараты растительного.		Рабочая программа по информатике и икт для 10 11 класса разработана. Примерной программы среднего (полного) общего образования по информатике и информационным технологиям
	Тесты по междисциплинарному курсу Номинация «Тесты по дисциплинам и междисциплинарным курсам профессионального цикла»		Тесты тесты гл. 1 Налог – это платеж на случай возникновения какого-либо риска. Так рассматривается природа налога
	Тесты Тесты, включенные в раздел, расположены в порядке повышения уровня сложности. Тест 1 Декадентство – преднамеренное воздействие на чувства, инстинкты малосознательной части общества для достижения своих целей		О конкурсе по информатике «Алгоритм» Настоящее Положение определяет порядок организации и проведения конкурса по информатике «Алгоритм» (далее конкурса), его организационно–методическое.
	Пояснительная записка рабочая программа по информатике и икт 9 класса разработана на основе Примерной программы основного общего образования и требований федерального компонента государственного стандарта общего образования.		Инструкция по подготовке и проведению огэ по предмету «Информатика. Организаторами в аудитории ппэ при подготовке и проведении экзамена по информатике и икт (2 организатора на аудиторию) являются работники.

Контрольная работа по теме «Алгоритмизация и основы программирования» материал для подготовки к егэ (гиа) по информатике и икт (9 класс) на тему

Тесты по информатике Тематическая структура апим

7Технологии программирования. Языки программирования высокого уровня

7.1Этапы решения задач на компьютерах

7.1.1Этапы решения задач

7.1.2Этапы решения задач

Похожие:

Составьте блок схему и программу вычисления значения функции вариант 3

Напиши программу которая в последовательности натуральных чисел определяет количество чисел кратных

Как записать музыку на сд диск в формате сд программа

Какая нужна программа на телефон чтобы скачивать музыку на телефон

Если не хватает места на диске с для установки программы

Задачи по ознакомлению с формой и геометрическими фигурами в программе радуга

Как расширение имени файла связано с форматом файла и программой обработки

Что программа 12111 переводит число 50 в число 20 определите значение b

Контрольная работа по теме «Алгоритмизация и основы программирования»
материал для подготовки к егэ (гиа) по информатике и икт (9 класс) на тему