ЖУРНАЛ СТА 2/2014

88 СТА 2/2014 АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ПРОМЫШЛЕННЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ www.cta.ru Т ЕХНОЛОГИЯ SPEED7 В конце прошлого века, уже имея за плечами опыт разработки первых серий ПЛК System 200V и System 300V, компа- ния VIPA встала перед выбором страте- гии дальнейшего развития своих про- дуктов. На основе анализа состояния и основных тенденций рынка на тот мо- мент времени были определены основ- ные требования к современному ПЛК и сформулированы задачи, выполнение которых могло обеспечить конкуренто- способность следующего поколения контроллеров. Среди них: ● существенное повышение быстро- действия, ● использование стандартных языков программирования, ● обеспечение гибкого управления структурой памяти, ● поддержка максимального числа стандартных коммуникационных тех- нологий, ● снижение себестоимости оборудова- ния. Решение для этих и ряда других задач и было материализовано в виде техно- логии, получившей название SPEED7. Б ЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ПРОЦЕССОР Очевидно, что быстродействие про- цессорного модуля в первую очередь определяется производительностью ис- пользуемого в его составе процессора. До настоящего времени большинство производителей ПЛК используют в своих изделиях процессоры общего на- значения со всеми вытекающими из этого обстоятельства проблемами с теп- ловыделением, которые катастрофиче- ски нарастают по мере увеличения их производительности. Компания VIPA пошла другим путём, разработав силами дочерней компании profichip GmbH собственный специализированный про- цессор, который фактически представ- ляет собой ПЛК на кристалле (рис. 1). Он содержит в себе не только высоко- производительное вычислительное яд- ро, которое обеспечивает исполнение программых инструкций контроллера на микропрограммном уровне, но так- же множество других компонентов, от- вечающих за внешние и внутренние коммуникации, управление памятью и т.д. Такой подход позволил достичь для логических команд времени выпол- нения 10 нс, а для арифметических опе- раций с плавающей запятой 60 нс при сохранении пассивного способа охлаж- дения процессора. Понятно, что подоб- ное быстродействие требуется от конт- роллера далеко не всегда, но, как из- вестно, запас карман не тянет. В настоя- щее время производится уже третье по- коление процессора и полным ходом идёт работа над следующим. В ЫСОКОСКОРОСТНАЯ ВНУТРЕННЯЯ ШИНА На момент разработки технологии SPEED7 в большинстве контроллеров различных производителей в качестве системной шины использовались, как правило, последовательные интерфей- сы с относительно низкой скоростью передачи. Если же требовалось обеспе- чить интенсивный и/или высокоско- ростной обмен данными с объектом управления или другими компонентами системы управления, то для решения таких задач в составе контроллеров ис- пользовались специализированные мо- дули со своим собственным процессо- ром, который и реализовывал алгоритм обмена данными с внешним миром. А с центральным процессором контрол- лера в этом случае обмен осуществлялся относительно компактными телеграм- мами, которые содержали либо задания для модуля, либо результаты их испол- нения. Справедливости ради нужно от- метить, что такой подход по-прежнему широко практикуется, несмотря на гро- мадный прогресс в области микроэлек- троники и сетевых технологий. И тому есть вполне объективные причины. Как бы то ни было, медленная после- довательная шина по определению яв- ляется своеобразным бутылочным гор- лышком при обмене данными между ПЛК SLIO компании VIPA. Новый подход к управлению функционалом контроллера Часть 2 Алексей Бармин Вторая часть статьи посвящена описанию технологии SPEED7, разработанной компанией VIPA и впервые реализованной в собственных ПЛК серии System 300S в 2004 году. Рис. 1. Специализированный процессор PLC 7100