Глава 4. Математическое, методическое и организационное обеспечение, программно-технические средства для построения интегрированных систем проектирования и управления 73

4.1 НИЖНИЙ УРОВЕНЬ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 73

4.1.1 Классификация устройств нижнего уровня 73

4.1.2 Концевой выключатель 75

4.1.3 Интеллектуальный датчик 79

4.1.4 Устройства HART-коммуникации 85

4.1.5 Бесконтактный датчик 88

4.1.6 Исполнительные устройства 92

4.2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТРОЛЛЕРОВ И ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ 98

4.2.1 Характеристика процессора 99

4.2.2 Характеристика каналов ввода-вывода контроллеров 101

4.2.3 Коммуникационные возможности контроллеров 104

4.2.4 Эксплуатационные характеристики 105

4.2.5 Программное обеспечение 106

4.3 СТАНДАРТНЫЕ ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ КОНТРОЛЛЕРОВ 107

4.3.1 Общие сведения по языкам программирования контроллеров 107

4.3.2 Инструментальные системы программирования контроллеров 111

4.3.3 Этапы программирования ПЛК в среде Unity Pro XL v.4.0 112

4.3.4 Примеры программы на языках FBD, LD, SFC, ST, IL 116

4.4 КОНТРОЛЛЕР MODICON M340 119

4.4.1 Общие сведения 119

4.4.2 Процессорные модули 120

4.4.3 Модули питания 122

4.4.4 Модули дискретного ввода/вывода 123

4.4.5 Модули аналогового ввода/вывода 126

4.4.6 Счетные модули 130

4.4.7 Модули управления перемещением 133

4.4.8 Сеть Ethernet Modbus/TCP 134

4.4.9 Сетевые модули Ethernet Modbus/TCP 135

4.5 ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ALTIVAR 31H 136

4.6 ПРОТОКОЛЫ, СЕТИ И ШИНЫ 141

4.7 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ 153

4.7.1 Основные понятия 153

4.7.2 Требования, предъявляемые к операционным системам реального времени при проектировании 156

4.7.3 Особенности операционных систем реального времени 157

4.7.4 Прерывания 160

4.7.5 Часы и таймеры 160

4.7.6 Стандарты ОСРВ 161

4.7.7 Настраиваемость операционных систем 165

4.8 ХАРАКТЕРИСТИКИ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ 165

4.8.1 QNX 166

4.8.2 VxWorks/Tornado 167

4.8.3 Linux 169

4.8.4 RT-Linux 171

4.8.5 RTEMS 172

4.8.6 Расширения реального времени для Windows NT 177

4.8.7 RTX для Windows NT 177

4.8.8 INtime 179

4.8.9 Microsoft Windows Embedded 180

4.8.10 LynxOS 181

4.9 БАЗЫ ДАННЫХ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ 182

4.9.1 Введение 182

4.9.2 Поддержка целостности в классических СУБД 183

4.9.3 Протоколы управления транзакциями в СУБД реального времени 185

4.9.4 Системы с устаревшими данными 189

4.9.5 Корректность транзакций 190

4.9.6 Выбор периода для сенсорных транзакций 191

4.9.7 Выбор версии непрерывного объекта 192

4.9.8 Как бороться с перегрузкой системы из-за обилия сенсорных транзакций? 192

4.9.9 Когда обновлять выводимые объекты? 193

4.9.10 Как понизить количество анормальных завершений? 193

4.9.11 Диспетчеризация транзакций 194

4.9.12 Оптимизация под конкретную систему 195

4.9.13 Использование сложных моделей транзакций 196

4.9.14 Атрибуты транзакции 197

4.9.15 Приоритет «непосредственной» транзакции 198

4.9.16 Приоритет «отложенной» транзакции 199

4.9.17 Заключение 200

4.10 СЕРВЕРЫ 201

Введение 201

4.10.1 Виды серверов 201

4.10.2 Особенности современных серверов 206

4.10.3 Особенности архитектуры 208

4.10.4 Серверы ведущих мировых производителей 210

4.10.5 Серверы российского производства 211

4.10.6 Проекты с участием серверов 212