ЖУРНАЛ СТА 1/1996

1/96 36 О перационная систе- ма QNX (разработка фирмы QSSL, Кана- да) как система ре- ального времени для IBM PC является од- ной из наиболее широко используе- мых при построении систем управ- ления и сбора данных, прежде всего за счет того, что QNX гарантирует время реакции в пределах от не- скольких десятков микросекунд до нескольких миллисекунд (в зависи- мости от быстродействия ПЭВМ и версии QNX). Кроме того, высокая эффективность QNX в задачах уп- равления и сбора данных в реальном времени обеспечивается такими свойствами, как наличие 32-разряд- ного ядра, многозадачность (до 250 задач на одном узле), встроенные в ядро системы сетевые возможности (поддержка Ethernet, Arcnet, Token Ring), гибкое управление прерыва- ниями (вытесняемость и вложен- ность) и приоритетами, возмож- ность выполнения задач в защищен- ном и фоновом режимах. В распределенных иерархических системах управления и сбора данных можно выделить несколько уровней, на каждом из которых различными фирмами используется программное обеспечение на базе ОС QNX. 1. Уровень непосредственного уп- равления и сбора данных, осно- ванный на использовании датчи- ков, регуляторов и исполнитель- ных механизмов. На этом уровне управления часто используются IBM PC совместимые контроллеры таких фирм, как Octagon Systems, Win Systems, Ziatech, Radisys, Am- pro и т. п. Пакет Embedded Kit фир- мы QSSL позволяет устанавливать QNX на некоторые из этих кон- троллеров, а также обеспечивает загрузку операционной системы с полупроводникового диска (ПЗУ, статическое ОЗУ, флэш-память). 2. Основной уровень управления, на котором собирается вся информа- ция от многих источников низше- го уровня и который включает в контур управления и принятия ре- шений не только вычислительные средства, но и человека. В зарубеж- ной литературе системы, включаю- щие этот уровень, носят сокращен- ное название SCADA – Supervisory Control And Data Acqusition – дис- петчерские системы сбора данных и управления. Этой же аббревиату- рой обозначают и программное обеспечение, предназначенное для таких систем. Примерами такого программного обеспечения, рабо- тающего под управлением ОС QNX, являются RealFlex (BJ Software Systems, США), Sitex (Jade Software, Англия), AutoNet (Imagination Systems, США), RIPCAM (Elsid Software Systems, Канада) и др. 3. Уровень оптимизации, прогнозиро- вания и моделирования состояния процессов, куда поступает информа- ция, собранная на основном уровне управления, предполагает использо- вание мощных вычислительных ре- сурсов и строится на базе экспертных или моделирующих систем реально- го времени. Назовем некоторые сис- темы для ОС QNX: SL Graphical Mode- ling System (SL Corporation, США), Sammi (Kinesix, США), Process Vision (Comdale Technologies, Канада), TILCON Real-Time Developer (Tilcon Software, Канада). Анализ интегрированных пакетов для систем управления показыва- ет, что они включают в свой состав следующий набор средств: ● базу данных (БД) параметров (объ- ектов) и диалоговый редактор БД; ● графические редакторы статичес- ких и динамических изображений; ● графический редактор символов, который позволяет создавать биб- лиотеки типовых пиктограмм, ис- пользуемых графическими редак- торами статических и динамичес- ких изображений; ● средства сбора и отображения дан- ных предыстории по любому пара- метру БД; ● генератор отчетов, который позво- ляет формировать отчеты по данным реального времени и предыстории; ● средства отображения событий реального времени (мнемосхемы, тренды, сводки событий и тревог, звуковая или речевая сигнализа- ция и т. п.); ● средства обработки параметров и вычислений, задаваемых пользова- телем алгоритмов управления. Распределенные системы управле- ния могут дополнительно включать следующие компоненты: ● средства поддержки сетевой рабо- ты в рамках распределенной систе- мы одновременно многих рабочих станций и операторов, как в преде- лах локальных сетей различной то- пологии, так и в масштабах гло- бальных сетей; ● средства обмена данными и сооб- щениями между операторами и ра- бочими станциями; ● средства парольной защиты и раз- граничения доступа по уровням прав операторов; ● систему «горячего» резервирова- ния и автоматического восстанов- ления для обеспечения надежнос- ти, устойчивости и непрерывности вычислительного процесса. Рассмотрим лишь некоторые из су- ществующих пакетов, являющихся типовыми в своих классах систем. RealFlex Пакет RealFlex поставляется с пол- ным набором модулей, обеспечиваю- щих пользователя всем необходимым для разработки и функционирования АСУ ТП, и включает утилиты конфигу- рирования, процессоры данных реаль- ного времени и тревог, а также средства для вычислений, обработки дискрет- ных и аналоговых данных, архивиро- QNX Рассматриваются интегрированные пакеты для создания распределенных систем управления реального времени в среде ОС QNX. Возможности таких пакетов обсуждаются на примерах систем RealFlex, Sitex, AutoNet и Sammi. ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ПАКЕТЫ АСУ ТП В ОС QNX ОБЗОР Программное обеспечение Сергей Золотарев