Файл: Национальный исследовательский томский политехнический университет а. А. Мезенцев, В. М. Павлов.pdf

69 из 137
8.1. Принципы разработки и структура Проекта создаваемого в
TRACE MODE 6.06.2
для микропроцессорного контроллера с пла-
тами УСО
Принципиальным отличием Проектов предназначенных для кон- троллеров с УСО от других, является наличие дополнительных компо- нентов настраиваемых в слое «Источники/Приёмники». Рассмотрим ри- сунок 8.1.
Рисунок 8.1. Вид окна программы «Навига- тор проекта»
Поскольку микропроцес- сорный контроллер может быть создан на базе полно- форматной
ЭВМ под управлением ОС MS Win- dows или одноплатной
ЭВМ под управлением DOS или MS Windows CE, в со- ставе Проекта должны быть созданы Узлы RTM или\и
MicroRTM соответственно.
В составе слоя «Источни- ки/Приёмники» необходи- мо инициализировать один из видов УСО (например,
«Платы ввода/вывода»).
Наличие встроенных бес- платных драйверов в соста- ве интегрированной среды разработки позволяет вы- брать одну из плат УСО
(например, «ADVANTECH
PCL-733» – Discrete Input card или «ADVANTECH PCL-734» – Discrete
Output card).
В том случае, когда необходимого драйвера не существует, он может быть разработан самостоятельно на языке программирования
С++. Для использования уникального драйвера в составе Проекта необ- ходимо включить в состав слоя «Платы ввода/вывода» RWH-драйвер.
Рассмотрим структуру Проекта с использованием драйверов УСО на примере рисунков 8.2, 8.3. Пусть имеется плата ввода дискретных сигналов в составе некоторого микропроцессорного контроллера. Плата имеет 32 входа: DI-0 … DI-31. В составе Проекта инициализируется со- ответствующий типу и названию платы драйвер. Автоматически в со- ставе слоя с названием драйвера создаются информационные порты в

70 из 137 количестве 4-х штук. В составе каждого порта имеется восемь реги- стров группирующих на выходе порта последовательность из восьми бит данных. Состояние каждого регистра характеризует состояние соот- ветствующего входа платы УСО. Для того чтобы в составе Проекта можно было использовать значения, получаемые на выходе драйвера
УСО, необходимо настроить порты драйвера (данная операция будет рассмотрена далее) и выполнить их автопривязку (методом «Drag and
Drop»
) ко входам каналов в составе слоя «Система» (для плат ввода сигналов) или входов портов драйвера к выходам каналов в слое «Си- стема» (для плат вывода сигналов из ЭВМ). Поскольку работать с век- тором данных в составе Проекта как с группой битов затруднительно, необходимо использовать некоторую программу (например, FBD) раз- деляющую вектор данных на составляющие. Каждый из выделенных битов в дальнейшем может быть обработан специальным образом или представлен на экране дисплея. В случае использования платы вывода дискретных сигналов необходимо использовать программу упаковки битов в вектор (байт) данных.
Рисунок 8.2. Структура Проекта с использованием драйвера платы ввода дис- кретных сигналов

71 из 137
Рисунок 8.3. Структура Проекта с использованием драйвера платы вывода дискретных сигналов
В том случае, когда в составе микропроцессорного контроллера используется модуль аналогового ввода или вывода, компьютерная про- грамма распаковки и упаковки значений не применяется, а каналы пе- редачи аналогового сигнала настраиваются специальным образом
(например, масштабирование или смещение сигнала по амплитуде).

72 из 137
Рисунок 8.4. Вид окна редактора параметров настройки драйвера
Состав полей редактора может быть различным в зависимости от назначения УСО. В этот состав могут входить поля настройки следую- щих параметров:
1. имя – название порта или канала платы УСО;
2. кодировка – уникальная кодировка компонента Проекта (за- даётся автоматически);
3. комментарий – поясняющий текст, в произвольной форме, предназначенный для текущего элемента Проекта;
4. базовый адрес – адрес на локальной шине, начиная с которо- го УСО выделяется рабочее адресное пространство;
5. канал – смещение от базового адреса для каждого порта драйвера (настраивается автоматически при инициализации связи с драйвером);
6. мультиплексор – номер канала мультиплексора (если исполь- зуется);
7. тип сигнала – диапазон изменения сигнала в физических еди- ницах измерения (например, 4-20 мА, 1-5 В);
8. направление – направление передачи данных (в/из ЭВМ);

73 из 137 9. формат – формат передаваемых данных (дискретный или аналоговый).
Драйвер RWH
При необходимости использовать УСО, драйвер для которого не существует в стандартной библиотеке TRACE MODE, можно разрабо- тать собственный драйвер на языке C++, оформить его в виде библиоте- ки RWH и добавить в состав Проекта. Методы использования RWH- драйвера не отличаются от методов использования встроенных драйве- ров. В составе слоя RWH-драйвер необходимо создать достаточное ко- личество портов ввода или вывода сигналов, а затем настроить их в со- ответствии со структурой данного драйвера.
В составе среды разработки TRACE MODE 6.06.2 также поддержи- ваются драйверы типа t13.dll, которые использовались в более ранних версиях TRACE MODE. Однако разработчики не рекомендуют исполь- зовать данную технологию в новых проектах ПО.
Вопросы создания RWH драйвера в рамках данного пособия рас- сматриваться не будут.
Драйвер терминала в DOS
Для проектирования средств отображения информации в DOS в со- ставе TRACE MODE 6.06.2 используется драйвер терминала. Компо- нент «Терминал» в TRACE MODE инициализируется в слое «Источни- ки/Приёмники» в подслое «Терминалы». Данный компонент должен быть вызван каналом класса CALL типа Input с типом вызова «Mnemo» из Узла MicroRTM.
Настройка компонента «Терминал»
В настройках данного компонента необходимо задать значения па- раметров «Параметр» и «Размер строки».
«Параметр» определяет количество аргументов в канале класса
CALL устанавливающих параметры отображения мнемознака (напри- мер, 4), «Размер строки» определяет максимальное количеств мнемоз- наков в строке на экране (например, 80).

74 из 137
Рисунок 8.5. Вид окна программы-настройщика параметров компонента «Терминал»
Настройка параметров отображения данных
Далее в канале класса CALL, вызывающем компонент «Терминал», должны быть созданы группы аргументов, значения которых выполня- ют конфигурацию параметров отображения текстовых и числовых зна- ков на экране терминала. Структура аргументов следующая:
Arg000 – задаёт позицию начальной строки отображения данных
(
тип данных int);
Arg001 – задаёт количество строк на экране (тип данных int);
Arg002 – зарезервирован, не используется.
Далее аргументы формируются группами для каждого отображае- мого параметра в следующем порядке:
Arg003 – номер позиции знакоместа отображаемых данных по оси
Х (тип данных UDINT);
Arg004 – номер позиции знакоместа отображаемых данных по оси
Y
(тип данных UDINT);
Arg005 – задаёт цвет отображаемого параметра в соответствии с таблицей кодов (таблица 8.1) (тип данных INT);
Arg006 – задаёт название отображаемого параметра как название канала, к которому данный аргумент привязан. Внутрен- нее значение Канала используется как значение отобража- емого параметра (тип данных REAL).
Далее блоки аргументов (по 4 шт. – определяется параметром «Па- раметр» компонента «Терминал») повторяются в зависимости от коли- чества отображаемых параметров на экране. Значения аргументов
Arg003 – Arg006 в канале класса CALL, задаются в шестнадцатеричном

75 из 137 формате («16#001» или «16#00A»). Цвет отображаемого параметра за- даётся в формате «16#xy», где x – цвет фона отображаемого параметра, y – цвет текста отображаемого параметра. Таблица кодирования цвета представлена ниже.
Таблица 8.1
Таблица кодов цвета отображаемого на терминале аргумента
Число Цвет
Число Цвет
0
Black
(черный)
8
Gray
(серый)
1
Blue
(синий)
9
Light Blue (
светло-синий)
2
Green (
зеленый)
A
Light Green (
светло-зеленый)
3
Cyan
(голубой)
B
Light Cyan
(светло-голубой)
4
Red
(красный)
C
Light Red
(светло-красный)
5
Magenta
(фиолетовый)
D
Light Magenta (
светло-фиолетовый)
6
Yellow (
желтый)
E
Light Yellow (
светло-желтый)
7
White (
белый)
F
Bright White (
ярко-белый)
Структура Проекта с использованием компонента «Терминал» представлена на рисунок 8.6.
В Проекте присутствуют компоненты драйверов плат УСО, каналы передачи и преобразования потоков данных, а также компонент «Тер- минал». Цифрами на круглой подложке обозначена последовательность операций, выполняемых в Проекте. Рассмотрим информационный канал ввода дискретных сигналов при помощи платы УСО PCL-733.
От компонента драйвера платы УСО PCL-733 (рисунок 8.6) данные пакетами по одному байту поступают в каналы Проекта (шаг 1). Далее канал класса CALL вызывает компонент Проекта «Программа» из слоя
«Шаблоны_программ» (шаг 2). Компьютерная программа забирает зна- чения входных аргументов (шаг 3) и преобразует их в биты (распаковка байта в биты, шаг 4). После выполнения программы результат помеща- ется в выходные аргументы компонента «Программа» связанные с ка- налами класса FLOAT в узле Проекта (шаг 5). Канал класса CALL, вы- зывающий компонент «Терминал», который содержит в себе группы ар- гументов описанных выше. В аргументы этого канала, привязанные к каналам класса FLOAT, в которых содержатся обработанные значения, посылаются данные (шаг 6). Название этих каналов используются ком- понентом «Терминал» для обозначения отображаемых параметров, а внутренние значения каналов – в качестве значений отображаемых па- раметров (рисунок 8.7).

76 из 137
Рисунок 8.6. Структура Проекта, использующего компонент «Терминал».
Цифрами указана последовательность операции обработки передачи данных

77 из 137
Рисунок 8.7. Снимок экрана, сделанный при запущенном на выполнение Про- екте в микропроцессорном контроллере, работающем под управлением DOS
На рисунке 8.7 представлен снимок экрана, сформированный ком- понентом «Terminal» в DOS. Название параметра – «DI_1» определяется названием канала, из которого берётся отображаемое на экране значе- ние. Каждое знакоместо сконфигурировано при помощи групп аргумен- тов канала CALL.
8.3. УСО в распределённых АСУ
АСУ могут быть значительно распределёнными и содержать мно- жество различных узлов, каждый из которых выполняет сбор данных.
Часто обработку данных выполняют в рабочих станциях и микропро- цессорных контроллерах верхнего уровня (рисунок 8.8). В составе рас- пределённой АСУ также могут находиться несколько рабочих станций, для которых очень важно обмениваться некоторыми данными (напри- мер, рабочая станция гл. инженера и управляющая ЭВМ). Обмен дан- ными между такими узлами АСУ может быть эффективно выполнен с использованием интерфейса Ethernet. Рассмотрим структуру Проекта в котором выполняется сетевой обмен между Узлами и принципы настройки сетевого обмена данными.

78 из 137
Рисунок 8.8. Структура АСУ в составе которой используется сетевой обмен данными:
1 – передача данных от устройств сбора данных; 2 – передача информа- ции о состоянии производства в экономический отдел для расчёта коммерческих характеристик производственной линии
Настройка сетевого обмена данными
На рисунке 8.8 представлена группа узлов АСУ, каждый из кото- рых содержит один или несколько микропроцессорных модулей. Пусть для каждого из узлов АСУ создаётся Узел Проекта, для которого дол- жен быть настроен сетевой интерфейс. При настройке сетевого взаимо- действия в TRACE MODE 6 по интерфейсу Ethernet необходимо выпол- нить следующие действия:
1. настроить IP-адрес для каждого Узла (рисунок 8.9);
2. выбрать сетевой контроллер, используемый для обмена с дру- гими Узлами Проекта;
3. настроить индивидуальный и групповой адрес Узла в Проекте;
4. выполнить привязку каналов между Узлами Проекта.

79 из 137
Рисунок 8.9. Вид окна программы «Редактор параметров узла»
Следует отметить, что МРВ может определить IP-адрес самостоя- тельно и назначить его Узлу, обмен данными при этом будет осуществ- ляться по уникальному индивидуальному и групповому адресу Узла, но указывать IP-адрес явным образом рекомендуется. Важно правильно определить сетевой адаптер и указать разрешённые направления пере- дачи данных. Для ОС MS Windows XP рекомендуется указывать «Си- стемный», а для DOS или ОС MS Windows CE «Первый», «Второй» или
«Третий». Индивидуальный и групповой адрес Узла устанавливается автоматически, но может быть в дальнейшем настроен.
Привязку каналов Узлов, для которых настраивается сетевой об- мен, можно выполнить методом «Drag and Drop» (перетяните канал из