English version
Ðóññêàÿ âåðñèÿ

Ñåðåäîâèùå âèêîíàííÿ ÏËÊ LP-8x81 ô³ðìè ICP DAS íà îñíîâ³ OpenSCADA

Âñòóï

Ïðîìèñëîâ³ êîíòðîëåðè ñ³ìåéñòâà LP-8x81 ô³ðìè ICP DAS º ïåðøèì ïðîäóêòîì ç ñå𳿠LinPAC, ÿêèé ïîáóäîâàíî íà x86 ñóì³ñíîìó ïðîöåñîð³, ïîïåðåäí³ êîíòðîëåðè öüîãî ñ³ìåéñòâà çàñíîâàíî íà ïðîöåñîð³ ñ³ìåéñòâà ARM. Êð³ì x86 ïðîöåñîðó ö³ êîíòðîëåðè ìàþòü çíà÷í³ ðåñóðñè îïåðàòèâíî¿ ïàì'ÿò³ òà äèñêîâîãî ïðîñòîðó. Âñå öå äîçâîëèëî ðîçãëÿäàòè ö³ êîíòðîëåðè ÿê ïåðøèé êàíäèäàò ç ïðîäóêö³¿ ICP DAS äëÿ àäàïòàö³¿ OpenSCADA ó ÿêîñò³ ñåðåäîâèùà âèêîíàííÿ.

Îñíîâîþ äëÿ àäàïòàö³¿ OpenSCADA ó ÿêîñò³ ñåðåäîâèùà âèêîíàííÿ êîíòðîëåð³â ñ³ìåéñòâà LP-8x81 ñòàëà ïîòðåáà ó ñòâîðåí³ ÀÑÓ ÒÏ êåðóâàííÿ íàâàíòàæåííÿì øàðîâèõ ìëèí³â ïîìåëó âóã³ëëÿ äëÿ ÒÅÖ. Îñîáëèâ³ñòþ öüîãî òåõíîëîã³÷íîãî ïðîöåñó (ÒÏ) º íàÿâí³ñòü ñïåöèô³÷íèõ äî ðåñóðñ³â òà ôóíêö³ÿì êîíòðîëåðó âèìîã ïðè íåâåëèêîìó îá'ºì³ ïàðàìåòð³â. Êð³ì òîãî, âèð³øàëüíèì ôàêòîðîì áóëî îáìåæåíå ô³íàíñóâàííÿ. Âñ³ì ïðåä'ÿâëåíèì âèìîãàì çàäîâîëüíèëè êîíòðîëåðè ñ³ìåéñòâà LP-8x81:

• ïîð³âíÿíî íåâèñîêà ö³íà;
• äîñòàòíüî âèñîêà ïðîäóêòèâí³ñòü äëÿ ÏËÊ;
• àðõ³òåêòóðíà òà ïðîãðàìíà â³äêðèò³ñòü ÏËÊ;
• ïðîìèñëîâå âèêîíàííÿ òà ðîçøèðåíèé òåìïåðàòóðíèé ä³àïàçîí.

Ìåòîþ äàíîãî ïðîåêòó áóëî ñòâîðåííÿ ñåðåäîâèùà âèêîíàííÿ íà îñíîâ³ OpenSCADA, à òàêîæ ïðîøèâêè ç ÎÑ Linux òà OpenSCADA äëÿ êîíòðîëåð³â öüîãî ñ³ìåéñòâà. Ïðåä'ÿâëÿëèñÿ íàñòóïí³ âèìîãè äî ñåðåäîâèùà âèêîíàííÿ òà ïðîøèâêè:

• ï³äòðèìêà ìîäóë³â ñ³ìåéñòâà I-8000 ó OpenSCADA, âêëþ÷àþ÷è øâèäêèé ðåæèì äëÿ øâèäêèõ ìîäóë³â àíàëîãîâîãî ââîäó;
• ï³äòðèìêà ôóíêö³é ñïåêòðàëüíîãî àíàë³çó ñèãíàë³â ó OpenSCADA;
• âêëþ÷åííÿ äî ïðîøèâêè ÿäðà ÎÑ Linux ç ï³äòðèìêîþ òàéìåðó ðåàëüíîãî ÷àñó âèñîêî¿ ðîçä³ëüíî¿ çäàòíîñò³, íèçüêîþ ëàòåíòí³ñòþ òà ðîçøèðåííÿì æîðñòêîãî ðåàëüíîãî ÷àñó;
• ïåðåçá³ð äðàéâåð³â ñïåöèô³÷íîãî îáëàäíàííÿ âèðîáíèêà äëÿ ïîòð³áíîãî ÿäðà;
• ôîðìóâàííÿ óïàêîâàíîãî øòàìïó ïðîøèâêè äëÿ íàä³éíî¿ ðîáîòè ó åêñòðåìàëüíèõ óìîâàõ.

ÏËÊ LP-8x81

ÏËÊ (ðèñ.1) êîíñòðóêòèâíî âèêîíàíî çà ìîäóëüíèì ïðèíöèïîì, äå ìîäóë³ âñòàíîâëþþòüñÿ äî êîøèêà. Êîøèê ñïîëó÷åíî ç ïðîöåñîðíèì ìîäóëåì òà ìîæå ìàòè 0, 3 àáî 7 ñëîò³â äëÿ ìîäóë³â ðîçøèðåííÿ. Ìîäóë³ ðîçøèðåííÿ ìîæóòü áóòè äâîõ òèï³â, à ñàìå: ìîäóë³ íà ïàðàëåëüíó òà ïîñë³äîâíó øèíè. Ìîäóë³ íà ïàðàëåëüí³é øèí³ (I-8x) º øâèäêèìè. Ìîäóë³ íà ïîñë³äîâí³é øèí³ (I-87x) âñòàíîâëþþòüñÿ íà øèíó ³íòåðôåéñó RS-485 òà ïðàöþþòü ç³ øâèäê³ñòþ 115000 á³ò/ñ çà ïðîòîêîëîì DCON. Êð³ì ìîäóë³â áåçïîñåðåäíüî ó êîøèêó êîíòðîëåð ìîæå ðîçøèðþâàòèñÿ äîäàòêîâèìè êîøèêàìè ç ìîäóëÿìè íà ïîñë³äîâí³é øèí³ (I-87x) ÷åðåç ïîñë³äîâíèé ³íòåðôåéñè ïðîöåñîðó.

Ðèñ. 1. ÏËÊ ñå𳿠LP-8x81.

Ïðîöåñîð êîíòðîëåðà ìຠíàñòóïí³ òåõí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè:

Ïðîãðàìíå îòî÷åííÿ íà îñíîâ³ OpenSCADA.

Âèõ³äíå ïðîãðàìíå îòî÷åííÿ ïðåäñòàâëÿº ñîáîþ äèñòðèáóòèâ Linux ç ãðàô³÷íèì îòî÷åííÿì Gnome òà ç âñòàíîâëåíèìè äðàéâåðàìè ñïåö³àë³çîâàíîãî îáëàäíàííÿ. Êð³ì òîãî, îòî÷åííÿ ì³ñòèòü êîìï³ëÿòîð "C" ç LinPAC SDK, à òàêîæ ³íòåðïðåòàòîð ìîâè Perl.

Âðàõîâóþ÷è, ùî íåâ³äîìî âèõ³äíîãî äèñòðèáóòó, ÿêèé âèêîðèñòàíî ïîñòà÷àëüíèêîì òà ÿê íàñë³äîê íå îìîâëåíî ìîæëèâ³ñòü âñòàíîâëåííÿ äîäàòêîâîãî ÏÇ, òîä³ âèêîðèñòàííÿ òàêîãî îòî÷åííÿ ÿê º, ïî ïåðøå - îáòÿæëèâî, ïî äðóãå - íå ìîæå áóòè ñï³âñòàâëåíî ç íàÿâíèìè àïàðàòíèìè ðåñóðñàìè. Êð³ì òîãî âèõ³äíå ÿäðî Linux 2.6.18 äàëåêå äî ïðåä'ÿâëåíèõ âèìîã.

Âèõîäÿ÷è ç öèõ îñíîâíèõ âèìîã, âèð³øåíî áóëî ñòâîðèòè ïîâí³ñòþ íîâå ïðîãðàìíå îòî÷åííÿ.  îñíîâó öüîãî ïðîãðàìíîãî îòî÷åííÿ áóëî ïîêëàäåíî äèñòðèáóòèâ ALTLinux p5, ÿäðî Linux 2.6.29-rt-up òà OpenSCADA 0.6.4.2. Âèáðàíå ÿäðî çàäîâîëüíÿº âñ³ì ïðåä'ÿâëåíèì âèìîãàì, à äèñòðèáóòèâ ALTLinux p5 äîçâîëÿº çáèðàòè êîìïàêòí³ ïðîøèâêè ï³ä ïîòð³áí³ âèìîãè.

Âèá³ð íîâîãî îòî÷åííÿ ïîñòàâèâ íàñ ïåðåä ôàêòîì â³äñóòíîñò³ âèõ³äíèõ òåêñò³â äëÿ äðàéâåð³â ñïåöèô³÷íîãî îáëàäíàííÿ ïîñòà÷àëüíèêà. Öþ ïðîáëåìó áóëî âèð³øåíî ñóì³ñíî ç ðîçðîáíèêàìè âèõ³äíîãî ïðîãðàìíîãî îòî÷åííÿ, ÿê³ ïîãîäèëèñÿ àäàïòóâàòè òà ç³áðàòè âëàñí³ äðàéâåðà ï³ä ïîòð³áíå ÿäðî Linux. Àðõ³â öèõ ìîäóë³â íàÿâíèé òóò.

Äëÿ ðåàë³çàö³¿ ï³äòðèìêè îáëàäíàííÿ êîíòðîëåð³â LP-8x81 òà ìîäóë³â ñå𳿠I-8000 áóëî ñòâîðåíî ìîäóëü DAQ.ICP_DAS äëÿ ñèñòåìè OpenSCADA. Ìîäóëü íàäຠâ ñèñòåìó OpenSCADA ï³äòðèìêó ð³çíîìàí³òíîãî îáëàäíàííÿ ô³ðìè ICP DAS çà ïîñåðåäíèöòâîì á³áë³îòåêè API ô³ðìè libi8k.a.

Ïðîøèâêà ïðîãðàìíîãî îòî÷åííÿ ñòâîðþâàëàñÿ ó â³äïîâ³äí³ñòþ ç ³íñòðóêö³ºþ òóò. Ó äîïîâíåííÿ äî ñòàíäàðòíèõ ìàòåð³àë³â áóëî ñòâîðåíî ïàêåò ç ôàéëàìè ïîòð³áíèìè äëÿ êîíòðîëåð³â LP-8x81 kernel-modules-icp-rt-up-1.0.0-alt1.2.src.rpm. Êð³ì òîãî, ïðîô³ëü çá³ðêè ïðîøèâîê áóëî àäàïòîâàíî íà çá³ðêó äëÿ LP-8x81.

Ó ïðîöåñ³ âèïðîáîâóâàííÿ ïðîãðàìíîãî îòî÷åííÿ áóëî âèÿâëåíî, ùî ñòàíäàðòíèé äðàéâåð ìåðåæåâèõ êîíòðîëåð³â "via-rhine" ïðàöþº íå êîðåêòíî, à ñàìå â³äáóâàºòüñÿ ïàä³ííÿ øâèäêîñò³ ìåðåæ³ íà ïîðÿäîê ï³ñëÿ íîðìàëüíî¿ ðîáîòè ïðîòÿãîì â³ä ä³á äî òèæí³â. Ïðîáëåìó áóëî âèð³øåíî àäàïòàö³ºþ òà çá³ðêîþ äðàéâåðà "rhinefet" â³ä VIA.

Çàêëþ÷åííÿ

Ó ðåçóëüòàò³ áóëî îòðèìàíî òà çàïóùåíî ó ðîáîòó ïðîøèâêó ïðîãðàìíîãî îòî÷åííÿ, ÿêà çàäîâîëüíÿº âñ³ì ïîñòàâëåíèì âèìîãàì. Íà öåé ÷àñ îòî÷åííÿ ïðàöþº íà òðüîõ êîíòðîëåðàõ LP-8781 òà âèêîíóº ôóíêö³¿:

• øâèäêèé çá³ð äàíèõ â³áðîäàò÷èêà ïî äâîõ êàíàëàõ íà ÷àñòîò³ 5 ÊÃö;
• ñïåêòðàëüíèé àíàë³ç ñèãíàëó â³áðîäàò÷èêà òà ôîðìóâàííÿ ð³âíÿ çàâàíòàæåííÿ øàðîâîãî ìëèíà çà äâîìà êàíàëàìè;
• çá³ð òà âèäà÷à äàíèõ çà 18 àíàëîãîâèìè òà 32 äèñêðåòíèìè êàíàëàìè çàãàëüíîãî ïðèçíà÷åííÿ;
• îá÷èñëåííÿ äâîõ çàäà÷ ç àëãîðèòìàìè çàãàëüíîãî çíà÷åííÿ, äëÿ êåðóâàííÿ ìëèíàìè (ïåð³îä 500 ìñ);
• îá÷èñëåííÿ äâîõ çàäà÷ ç àëãîðèòìàìè øâèäêîãî êåðóâàííÿ (ïåð³îä 100ìñ), äëÿ çàäà÷ ³ìïóëüñíîãî êåðóâàííÿ;
• îáñëóãîâóâàííÿ çàïèò³â ç âåðõíüîãî ð³âíÿ (äâ³ ðåçåðâîâàí³ OpenSCADA - ñòàíö³¿).

Ïîñèëàííÿ

• Ïðîãðàìîâàíèé ëîã³÷íèé êîíòðîëåð (ÏËÊ): http://wiki.oscada.org/Using/PLC
• Ìàòåð³àëè äëÿ ñòâîðåííÿ ïðîøèâêè: ftp://ftp.oscada.org/OpenSCADA/PLC
• Äîäàòêîâ³ ìàòåð³àëè äëÿ LP8x81: ftp://ftp.oscada.org/OpenSCADA/PLC/LP8x81
• Ñïåö³àëüí³ ìîäóë³ ÿäðà Linux 2.6.29 äëÿ êîíòðîëåð³â LP-8x81: lp8x81_2629.tgz
• Äðàéâåð ïîñòà÷àëüíèêà (VIA) äëÿ ìåðåæ³ êîíòðîëåð³â LP-8x81: rhinefet20070212111037.tgz
• Ïàò÷ äëÿ çáîðó ìåðåæåâîãî äðàéâåðó íà Linux 2.6.29: build_2.6.29.patch