Upgrade to Pro — share decks privately, control downloads, hide ads and more …

TMPA-2013 Smirnov

TMPA-2013 Smirnov

The Specifics of Developing Software for Linux Controllers
Smirnov, М., Olonichev, V., Staroverov, B. ,
Kostroma State Technological University

5206c19df417b8876825b5561344c1a0?s=128

Exactpro
PRO

October 11, 2013
Tweet

Transcript

  1. Особенности разработки Особенности разработки программного программного обеспечения для обеспечения для

    Linux Linux- - контроллеров контроллеров М.А. Смирнов М.А. Смирнов В.В. Олоничев В.В. Олоничев Б.А. Староверов Б.А. Староверов
  2. Промышленные компьютеры: Промышленные компьютеры: JetBox, JetBox, Atmel, Atmel, Tech TechB

    Base ase, , MOXA, MOXA, iRobo, iRobo, Artila Electronics Artila Electronics и др. и др. Программируемые логические Программируемые логические контроллеры: контроллеры: WAGO, WAGO, ICP DAS, ICP DAS, Tech TechB Base, ase, ОВЕН ОВЕН и др. и др. Linux- Linux-устройства устройства промышленной промышленной автоматики автоматики
  3. Преимущества Преимущества Linux Linux «Благодаря увеличивающейся мощности «Благодаря увеличивающейся мощности

    энергосберегающих процессоров, Linux энергосберегающих процессоров, Linux является идеальной платформой для является идеальной платформой для построения контроллеров для встраиваемых построения контроллеров для встраиваемых систем и различного рода управляющих систем и различного рода управляющих устройств». устройств». стабильность и неограниченные возможности развития стабильность и неограниченные возможности развития платформы; платформы; большое количество программ и инструментов, доступных большое количество программ и инструментов, доступных свободно вместе с исходным кодом; свободно вместе с исходным кодом; доступ к полной базе описаний, документации, инструкций для доступ к полной базе описаний, документации, инструкций для пользователей с различным уровнем подготовки, а также сотни пользователей с различным уровнем подготовки, а также сотни тысяч специалистов во всем мире; тысяч специалистов во всем мире; открытая архитектура; открытая архитектура; низкие требования к аппаратным ресурсам; низкие требования к аппаратным ресурсам; поддержка спецификации поддержка спецификации POSIX POSIX. . Журнал «Современные технологии автоматизации»
  4. Этапы программирования Этапы программирования Linux- Linux- устройств устройств 1.Создание программы

    на стационарном 1.Создание программы на стационарном компьютере; компьютере; 2.Кросс-компиляция программы; 2.Кросс-компиляция программы; 3.Загрузка приложения в контроллер 3.Загрузка приложения в контроллер (например, по (например, по SSH SSH). ).
  5. Сравнительная характеристика зарубежного и Сравнительная характеристика зарубежного и отечественного отечественного

    LINUX- LINUX-ПЛК ПЛК Techbase NPE-9100 (ПОЛЬША) ОВЕН ПЛК308 (РОССИЯ) CPU CPU: : ARM9 32 RISC ARM9 32 RISC 180 180 MHz MHz Операционная система: Операционная система: Linux kernel 2.6.x Linux kernel 2.6.x Встроенная память: Встроенная память: 64 64 МБ МБ SDRAM, 16 SDRAM, 16 МБ МБ Flash Flash Параметры питания: Параметры питания: =12-36 В, до 7 Вт =12-36 В, до 7 Вт Ethernet 10/100 BaseT: Ethernet 10/100 BaseT: 1 1 Последовательные порты: Последовательные порты: RS-232 RS-232х х2 2, , RS-485 RS-485х х1 1 SD- SD-слот: слот: есть есть D_IN: D_IN: 8 8 D_OUT: D_OUT: 2-6 2-6 Таймеры: Таймеры: RTC, Watch Dog Timer RTC, Watch Dog Timer от 28 000 руб. и выше CPU CPU: : ARM9 32 RISC ARM9 32 RISC 180 180 MHz MHz Операционная система: Операционная система: Linux kernel 2.6.x Linux kernel 2.6.x Встроенная память: Встроенная память: 32 МБ 32 МБ SDRAM, 16 SDRAM, 16 МБ МБ Flash Flash Параметры питания: Параметры питания: =9-48 В, до 4 Вт =9-48 В, до 4 Вт Ethernet 10/100 BaseT: Ethernet 10/100 BaseT: 2 2 Последовательные порты: Последовательные порты: RS-232 RS-232х6, х6, RS-485 RS-485х х1 1, , RS-422 RS-422х1 х1 SD- SD-слот: слот: есть есть USB 2.0: 2 USB 2.0: 2х12 Мб/с х12 Мб/с Таймеры: Таймеры: RTC, Watch Dog Timer RTC, Watch Dog Timer от 11 000 руб. и выше
  6. Проблемы, с которыми Проблемы, с которыми сталкивается пользователь сталкивается пользователь

    необходимость модификации и необходимость модификации и конфигурирования ядра конфигурирования ядра Linux Linux; ; необходимость поиска и построения необходимость поиска и построения инструментального пакета ( инструментального пакета (toolchain toolchain); ); необходимость интеграции необходимость интеграции дополнительных драйверов, приложений, дополнительных драйверов, приложений, библиотек; библиотек; необходимость тестирования, отладки и необходимость тестирования, отладки и масштабирования проекта. масштабирования проекта.
  7. Мультипрограммный комплекс адаптивного управления Мультипрограммный комплекс адаптивного управления технологическими установками

    технологическими установками ОУ – объект управления; И – идентификатор; А – адаптатор; ОУ – объект управления; И – идентификатор; А – адаптатор; Н – наблюдатель; РС – регулятор состояния Н – наблюдатель; РС – регулятор состояния
  8. ПРОЦЕССЫ ПРОЦЕССЫ Диспетчер; Диспетчер; Регулятор состояния; Регулятор состояния; Наблюдатель полного

    порядка; Наблюдатель полного порядка; Адаптатор; Адаптатор; Задающее устройство эталонного сигнала; Задающее устройство эталонного сигнала; Цифровая модель объекта управления; Цифровая модель объекта управления; Связь с реальным объектом; Связь с реальным объектом; Идентификатор. Идентификатор.
  9. Реализация Реализация Язык Си; Язык Си; Средства межпроцессного взаимодействия: Средства

    межпроцессного взаимодействия: - разделяемая память; - разделяемая память; - семафоры - семафоры SystemV SystemV; ; GNU Scientific Library (GSL) v1.3 – GNU Scientific Library (GSL) v1.3 – библиотека для научных расчетов. библиотека для научных расчетов.
  10. Режимы запуска Режимы запуска Асинхронный Асинхронный (обмен (обмен данными по

    готовности) данными по готовности) – проверка – проверка работоспособности, работоспособности, тестирование и отладка тестирование и отладка на персональном на персональном компьютере с ОС компьютере с ОС Linux Linux (моделирование (моделирование технологического технологического процесса). процесса). Синхронный Синхронный (обмен по (обмен по сигналам от таймера сигналам от таймера реального времени) реального времени) – – управление управление технологической технологической установкой в режиме установкой в режиме реального времени реального времени (запускается на целевой (запускается на целевой платформе). платформе).
  11. Примеры конфигурационного Примеры конфигурационного файла и скрипта файла и скрипта

    Config.txt Config.txt « « 1 1 6 6 8 8 3 3 100 100 », », где где 1 – число регуляторов; 1 – число регуляторов; 6 – число процессов без 6 – число процессов без «диспетчера»; «диспетчера»; 8 – число семафоров; 8 – число семафоров; 3 – порядок ОУ; 3 – порядок ОУ; 100 – период квантования в 100 – период квантования в секундах. секундах. Prog_1 Prog_1 « « ./obs 2 2 & ./obs 2 2 & ./prg 3 3 & ./prg 3 3 & ./reg_s 4 4 0 & ./reg_s 4 4 0 & ./obj_real 1 1 7 & ./obj_real 1 1 7 & ./ ./adapt adapt 5 5 5 5 & & ./ ./ident ident 6 6 6 6 & & » »
  12. Подготовка и запись Подготовка и запись исполняемых файлов в исполняемых

    файлов в контроллер контроллер Для кросс-компиляции: Для кросс-компиляции: toolchain «Ronetix» – toolchain «Ronetix» – ronetix ronetix- -arm arm- -linux linux- -uclibc uclibc- - 4.1.2. 4.1.2. Для копирования Для копирования ( (по по ssh) ssh): : 1) 1) scp ./myprog root@plc308:/home/arm/myprog. scp ./myprog root@plc308:/home/arm/myprog. 2) 2) консольный менеджер файлов консольный менеджер файлов mc-> mc-> ssh ssh: /# : /#sh sh: :root root@ @plc plc308/ 308/home home/ /arm arm
  13. Результаты испытаний Результаты испытаний Структурная схема САУ: Структурная схема САУ:

    1 – кабель Ethernet; 1 – кабель Ethernet; 2 – кабель RS-485; 2 – кабель RS-485; 3 – широтно- 3 – широтно- импульсный сигнал импульсный сигнал (ШИМ); (ШИМ); 4 – сигнал обратной 4 – сигнал обратной связи; связи; МВА – модуль ввода МВА – модуль ввода аналоговый; аналоговый; МДВВ – модуль МДВВ – модуль дискретного ввода- дискретного ввода- вывода вывода а) работает неадаптивная система; б) работает адаптивная система
  14. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ