Программное обеспечение АСУ ГПС

Блочно-модульный принцип компоновки ГПС распространяется и на ее СУ. Развитие средств микроэлектроники привело к преобладанию микропроцессорных средств локального управления, которые закреплены за отдельными компонентами ГПС или встроены в них. В этом случае разработка АСУ ГПС связывается с созданием распределенной микропроцессорной СУ. Наибольшее распространение получили следующие типы многопроцессорных систем: иерархические, однородные, параллельные матричные и сетевые. Дадим им краткую характеристику.

АСУ ГПС с иерархической структурой имеют два и более уровней иерархии. Организация процесса управления осуществляется центральным процессором, имеющим собственный набор и ОЗУ. Кроме того, центральный процессор обеспечивает решение задач ТПП, оперативного управления, разработки УП и ведения общей базы данных. Процессоры второго уровня могут решать задачи группового управления технологическим оборудованием ГПС.

Однородные системы управления имеют общую память, доступную всем процессорам, устройства ввода-вывода и сопряжения с каналами связи с общим доступом и единой оперативной системой, осуществляющей общее управление всеми аппаратными и программными ресурсами.

Параллельные матричные системы управления строятся на основе матричных УВК. УВК в данном случае представляет собой массив одинаковых процессорных модулей (ячеек), соединенных между собой определенным образом и одновременно выполняющих один и тот же поток команд над различными потоками данных под управлением центральной ЭВМ. Каждый процессорный модуль имеет свою локальную память, а также адаптеры связи, обеспечивающие передачу данных и управляющих сигналов центральное ЭВМ к ячейкам массива.

Сетевые системы управления характеризуются использованием большого числа устройств локального управления и обеспечивают возможность реконфигурации системы в соответствии с конкретным применением. При этом предполагается, что каждое локальное устройство управления имеет свою канальную память и его можно реализовать на основе недорогих микропроцессоров. Необходимая гибкость вычислительной сети достигается за счет специальных адаптеров межпроцессорной связи, управляющим процессом адресации, приема и передачи сообщений.

Сопряжение устройств локального управления в локальную вычислительную сеть может осуществляться следующими способами: передачей носителей данных; организацией многопроцессорных систем с общей оперативной памятью и прямого сигнального управления, информационного обмена или системы вычислительных машин с общим управлением через адаптеры канал-канал, канал-шина, канал-интерфейс, шина-шина, шина-интерфейс; совместным использованием внешних устройств, имеющих возможность многоканального подключения или переключения; использование многоканальных мультиплексоров или адаптеров; использование работы с аппаратурой. При комплексировании сетей управления кроме аппаратных средств требуется разработка ПО, которое реализует процедуры управления.

В настоящее время выделяется два принципиально различных подхода к созданию ПО: создание универсального ПО, способного удовлетворить все требования вновь создаваемых ГПС, и создание типажа модулей ПО, из набора которых можно строить АСУ с требуемыми функциями.

В настоящее время затраты на разработку ПО составляют значительную часть от общих затрат на создание АСУ ГПС на базе ЭВМ. Поэтому при разработке ПО широко используют принципы унификации и типизации, а также различные технологии программирования.

За рубежом при создании АСУ ГПО широко применяют библиотеки типовых программ "FMS SOFTWARE LIBRARIS". Такие библиотеки обычно включают программные модули, которые позволяют реализовать основной набор функций управления ГПС. Каждый программный модуль в библиотеке является законченным программным продуктом, поставляемым заказчику "под ключ".

При разработке библиотек к ПО предъявляются следующие требования:

каждая программа начинается с короткого введения, объясняющего пользователю ее назначение и терминологию, применяемую в процессе диалога;

взаимодействие с пользователем осуществляется посредством формализованного диалога, в ходе которого в реальном масштабе времени осуществляется контроль вводимых данных с целью выявления ошибок;

результаты расчетов сначала выводятся на экран, но могут быть напечатаны на бумаге, выведены в канал связи или сохранены в файле на магнитном диске. Такой подход допускает дальнейшую переработку данных другими программами, а также позволяет связывать программы через промежуточный файл в том случае, если они не могут обмениваться данными через общую область памяти;

ПО включает средства формализации выходных документов, программируемые пользователем (печать заголовков документов в пользовательском формате, автоматическую нумерацию страниц и т. п.);

одновременно с выводом результатов печатаются исходные данные, что облегчает анализ их влияния на результат;

наличие режима "Что если?..", позволяющего пользователю в режиме имитации выполнения программы экспериментировать с различными входными данными. Наличие такой возможности значительно облегчает обучение пользователей;

унифицированный набор команд управления программами.

Например, в такой набор включают модули, реализующие следующие функции: планирования разработки проекта ГПС; ведения базы данных об инструменте и элементах станочных приспособлений; группового управления станками с ЧПУ от ЭВМ; управления материальными затратами; расчета размера партии запуска; расчета производственной мощности ГПС; моделирования работы ГПС.

Hosted by uCoz