Разработка программного обеспечения

Регуляторы Минитерм 300.31 поставляются с бесплатным программным обеспечением, которое не всегда может удовлетворять требуемым условиям, поставленным задачей автоматизации технологического процесса. Отрицательными особенностями данного программного обеспечения является:

• нет возможности отображения получаемых данных одновременно с нескольких устройств, в том числе и на одном графике;

• неудобство в работе с многооконным приложением;

• требуется выполнение большого числа действий от оператора для получения данных с устройства и установки параметров его работы;

• нет возможности экспорта полученных данных для дальнейшего анализа.

Данные регуляторы используют канал последовательной связи в соответствии со стандартом RS-232, что позволяет получать данные от нескольких приборов включенных в кольцо к одному порту компьютера. Протокол обмена данными насчитывает четыре команды, обеспечивающие полный доступ к внешней и внутренней памяти процессора и позволяющие управлять режимами работы прибора.

В большинстве операционных систем получение данных с периферийных устройств, подключенных к компьютеру, может осуществляться несколькими способами, например:

• непосредственным обращением к порту, к которому подключено устройство, с помощью использования системных функций аппаратного уровня;

• обращением к порту как к виртуальному устройству (файлу) операционной системы с помощью применения функций операционной системы.

При разработке программного обеспечения был использован второй метод обращения к порту, так как позволяет при изменении архитектуры компьютера, смене операционной системы, изменении системных вызовов производить верное выполнение операции чтения и отправки данных, используя встроенные функции самой операционной системы и передавая часть работ по взаимодействию с периферийными устройствами самой системе. При установлении связи компьютера с периферийными устройствами («открытием» портов для передачи и получении информации), подключенными к нему, должен производиться обмен данными с дальнейшим «закрытием» порта при завершении работы программного обеспечения.

Передача данных от периферийных устройств компьютеру может также выполняться несколькими способами:

• постоянная передача данных от устройства к компьютеру, не требующая запроса со стороны компьютера;

• передача данных от устройства к компьютеру, осуществляемая непосредственным запросом определенных данных от компьютера.

В работе применялось оборудование, которое выполняло прием и передачу определенных данных только при создании четко регламентированных запросов со стороны компьютера. Любые выходные данные или входные параметры устройства передавались с помощью отправки сообщения о записи или чтении от компьютера к элементам автоматики, с последующим приемом ответа от устройства о результате выполнении определенной операции или получением требуемых данных.

Основным требованием к разработке программного обеспечения являлось необходимость контроля и записи текущих значений параметров температурного режима в тепловом объекте в условиях «мягкого реального» времени. Для этого предусмотрено создание многопоточного приложения:

1. сбор данных с регуляторов Минитерм 300.31, соединенных последовательно в кольцо;

2. обработка поступающей информации и выработка информационных сигналов для регуляторов;

3. вывод данных на экран компьютера оператора с возможностью дальнейшей их печати и обработки.

Разработанное программное обеспечение позволило:

• отображать получаемые данные одновременно с нескольких устройств;

• создать одновременный вывод всех данных, поступающих от устройств, и представление их в графическом виде в единой системе координат;

• предоставить условия, в которых работа оператора полностью разгружена, а выполнение действий требует минимального количества операций;

• реализовать возможность передачи и сохранения полученной информации в текстовый файл или в файл приложения MatLab, создающий определенный массив, для дальнейшего обработки и анализа полученный данных;

• производить программирование всех параметров устройства;

• получать информацию о переданных и принятых данных.

Программа написана на языке высокого уровня CodeGear (ранее Borland) Delphi 2009 для операционных систем семейства Microsoft Windows NT (в том числе Windows XP, Vista, Seven).