ЖУРНАЛ СТА 3/2012

32 СТА 3/2012 CИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ АВИАЦИЯ www.cta.ru Использование ОС QNX 4 в проектах автоматизации стендовых испытаний ОАО «УМПО» Леонид Хаит, Аркадий Выдрин, Михаил Головин, Руслан Ямалов, Вадим Солдатов В статье рассказывается об автоматизированной информационно-измерительной системе, функционирующей на стендахОАО«УМПО» (г. Уфа). Система предназначена для настройки и испытания авиационных двигателей семейства «СУ». Мы не успели оглянуться, как про- летело 12 лет с момента публикации нашей первой статьи в журнале «СТА» – «Автоматизированные ин- формационно-измерительные систе- мы испытаний авиационных двигате- лей» (№ 1 за 1999 год). Там мы описа- ли первый опыт использования ОС QNX 4 в автоматизированной системе испытаний (АИИС) авиационного двигателя. В настоящее время на испытатель- ных стендах нашего предприятия для испытания двигателей гражданского и военного назначения и их узлов уже много лет работают АИИС с ОС QNX 4. Теперь можно сделать некото- рые выводы и попытаться построить планы на будущее. С ТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ Система имеет одноуровневую архи- тектуру (рис. 1). Промышленные ком- пьютеры (контроллеры) объединяют в себе функции сбора, измерения и управления процессами испытания, а также выступают в роли автоматизи- рованных рабочих мест. Это стало воз- можным за счёт применения ОС ре- ального времени QNX. ОС QNX4 НАС НЕ РАЗОЧАРОВАЛА Операционная система QNX 4 по- прежнему остаётся удобной средой для создания АИИС ответственных при- менений. QNX 4 работает надёжно. На некоторых жёстких дисках эта ОС бы- ла установлена более 10 лет назад и не требует переустановки. Большинство проблем, возникающих при эксплуа- тации АИИС, связаны c нашими собственными ошибками в приклад- ных программах либо с возникающи- ми отказами аппаратной части. Достоинства ОСQNX 4 – микроядер- ная архитектура, а также поддержка жё- сткого реального времени, встроенной сети, механизма обмена синхронными сообщениями между процессами. Они заложены в основу прикладных про- граммных решений АИИС. Д ВА СЕРВЕРА , МНОГО КЛИЕНТОВ При старте прикладного программ- ного обеспечения (ПО) в первую оче- редь запускаются программы-серве- ры: ● сервер параметров АИИС db_param ; ● сервер данных АИИС receiver . Сервер параметров работает с базой данных параметров АИИС, в которой описан каждый измеряемый или вы- числяемый параметр системы, указа- ны его имя в системе, имя и формат для индикации, диапазоны и цвета ава- рийных и предаварийных значений, описаны способ взаимодействия с ап- паратурой в случае его измерения и метрологические характеристики (гра- дуировочные коэффициенты полино- мов, характеристики термопар и т.д.). В качестве СУБД мы используем Rai- ma Database Manager (RDM 4.5), кото- рая позволяет описывать гибкую (таб- личную и сетевую) структуру данных, а также работает абсолютно надёжно. Сервер данных receiver в момент старта отправляет запросы в db_param и настраивается на тот состав парамет- ров, который определён для текущих испытаний и зависит от типа испыты- ваемого двигателя и вида испытаний. Обмен данными между receiver и db_param , как и между всеми програм- мами АИИС, выполняется посред- ством встроенного в QNX 4 механизма синхронных сообщений Send-Receive- Reply (SRR). Для организации обмена сообщениями в общих для всех про- грамм h-файлах описаны структуры сообщений, в которых первые байты указывают на тип сообщения, а после- дующие данные представляют содер- жание сообщения. Таким образом, receiver , отправив в db_param сообщение с кодом запроса «Отправь мне все главные записи па- раметров АИИС», в синхронном отве- те получает число параметров в теку- щей конфигурации АИИС и описание всех этих параметров. По такому же принципу непрерыв- но и с высокой частотой (от несколь- ких десятков до 1000 сообщений в се- кунду) обмениваются данными все прикладные программы АИИС. Д ЕКОМПОЗИЦИЯ ПРОГРАММНОГО ПРОЕКТА Механизм мгновенных SRR-со- общений позволил разбить большой программный проект на много от- дельных программ (процессов), каж- дая из которых отвечает за отдельную функцию АИИС. Таких программ © СТА-ПРЕСС