Отладка программ на языках стандарта МЭК 61131-3

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 13Следующая ⇒

Отладчики программ на языках стандарта IEC 61131-3 являются неотъемлемой частью редакторов инструментальной системы. Все отладчики TRACE MODE® 6 обладают единым интерфейсом - панель инструментов отладчика интуитивно понятна любому программисту.

Отладка любой программы может производиться в одном из трех режимов:

пошаговое исполнение команд - в текстовых языках выполняется одна строка кода, а в визуальных - один функциональный блок;
непрерывное исполнение программы - выполняется вся программа;
циклическое исполнение - программа выполняется без остановок, за последней командой снова выполняется первая.

Независимо от режима отладки, после выполнения программы отладчик выводит ориентировочное время ее исполнения в микросекундах. Несмотря на некоторую погрешность измерения времени выполнения программы, разработчик имеет возможность сравнить эффективность алгоритмов, то есть, таким образом, получает незаменимый инструмент для оптимизации вычислений.

Для программы на любом языке МЭК 61131-3, как текстовом - Techno ST или Techno IL, так и визуальном - Techno FBD, Techno LD или Techno SFC, можно задавать точки останова, в которых прерывается исполнение программы в непрерывном и циклическом режимах отладки. Кроме того, для удобства навигации по программе предусмотрен механизм закладок. В текстовых языках закладки и точки останова обозначаются символическими цветными метками, а для визуальных языков цветом помечается функциональный блок. Голубым цветом выделяются закладки, а красным - точки останова. Зеленым цветом выделяется текущая исполняемая команда - строка или функциональный блок.

В настройках инструментальной системы для отладчиков программ IEC 61131-3 можно указать глубину стека вызова функций, задать опцию показа внутренних переменных функций в окне просмотра переменных, изменить величину задержки при циклическом выполнении программы.

В процессе отладки визуальных программ рядом с каждым входом и выходом функционального блока отображается его текущее значение, логическое или цифровое - в зависимости от типа сигнала.

В TRACE MODE® 6 реализована функция on line отладки FBD-программ с данными реального времени. Нажав на кнопку on line отладки, пользователь получает реальные значения входов и выходов FBD-блоков, поступающие с контроллеров. После выхода из on line режима можно продолжить отладку в режиме эмуляции (ручной отладки), используя при этом данные загруженные из реального УСО.

Для текстовых языков программирования компиляция (в отличие от визуальных программ, где нет места синтаксическим ошибкам) не обязательно завершается успешно. В этом случае в окне вывода результатов работы компилятора вместо расчета времени исполнения программы выводится список найденных ошибок. По двойному клику на ошибке курсор перемещается на строку текста, в которой она была обнаружена. Как правило, дополнительной информации для устранения ошибки не требуется, ведь синтаксис языков IEC 61131-3 намного проще универсальных языков высокого уровня, таких как C++.

Не является препятствием для отладки и наличие в программе вложенных функций (подпрограмм), написанных на любом из 5-и языков. В пошаговом режиме исполнения отладчик может обрабатывать функцию за один шаг, либо исполнять каждую его команду. Если при компиляции была найдена ошибка во вложенной функции, написанной на Techno ST, отладчик по двойному клику на сообщении об ошибке откроет исходный текст этой функции.

Таким образом, для отладки программ на языках МЭК 61131-3 в TRACE MODE® 6 разработчику АСУТП предлагается абсолютно полный набор инструментов, интегрированных в среду разработки. Он будет интуитивно понятен и опытному программисту и начинающему инженеру. Все функции отладчиков документированы и снабжены всплывающими подсказками.

Системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA-системы)

Термин SCADA часто используется в более узком смысле: многие так называют программный пакет визуализации технологического процесса. Однако в данном разделе под словом SCADA мы будем понимать целый класс систем управления. В данном разделе рассматриваются особенности, структура, тенденции развития технических средств и архитектуры систем диспетчерского управления и сбора данных.

Диспетчерское управление и сбор данных (SCADA Supervisory Control And Data Acquisition) является основным и в настоящее время остается наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами (процессами) в жизненно важных и критичных с точки зрения безопасности и надежности областях. Именно на принципах диспетчерского управления строятся крупные автоматизированные системы в промышленности и энергетике, на транспорте, в космической и военной областях, в различных государственных структурах.

За последние 10 15 лет за рубежом резко возрос интерес к проблемам построения высокоэффективных и высоконадежных систем диспетчерского управления и сбора данных. С одной стороны, это связано со значительным прогрессом в области вычислительной техники, программного обеспечения и телекоммуникаций, что увеличивает возможности и расширяет сферу применения автоматизированных систем. С другой стороны, развитие информационных технологий, повышение степени автоматизации и перераспределение функций между человеком и аппаратурой обострило проблему взаимодействия человека-оператора с системой управления. Расследование и анализ большинства аварий и происшествий в авиации, наземном и водном транспорте, промышленности и энергетике, часть из которых привела к катастрофическим последствиям, показали, что, если в 60-х годах ошибка человека являлась первоначальной причиной лишь 20% инцидентов (80%, соответственно, за технологическими неисправностями и отказами), то в 90-х годах доля человеческого фактора возросла до 80%, причем, в связи с постоянным совершенствованием технологий и повышением надежности электронного оборудования и машин, доля эта может еще возрасти (рис.1).

Рис.1. Тенденции причин аварий в сложных автоматизированных системах

Основной причиной таких тенденций является старый традиционный подход к построению сложных автоматизированных систем управления, который применяется часто и в настоящее время: ориентация в первую очередь на применение новейших технических (технологических) достижений, стремление повысить степень автоматизации и функциональные возможности системы и, в то же время, недооценка необходимости построения эффективного человеко-машинного интерфейса (HMI Human-Machine Interface), т.е. интерфейса, ориентированного на пользователя (оператора). Не случайно именно на последние 15 лет, т.е. период появления мощных, компактных и недорогих вычислительных средств, пришелся пик исследований в США по проблемам человеческого фактора в системах управления, в том числе по оптимизации архитектуры и HMI-интерфейса систем диспетчерского управления и сбора данных.

Изучение материалов по проблемам построения эффективных и надежных систем диспетчерского управления показало необходимость применения нового подхода при разработке таких систем: human-centered design (или top-down, сверху-вниз), т.е. ориентация в первую очередь на человека-оператора (диспетчера) и его задачи, вместо традиционного и повсеместно применявшегося hardware-centered (или bottom-up, снизу-вверх), в котором при построении системы основное внимание уделялось выбору и разработке технических средств (оборудования и программного обеспечения). Применение нового подхода в реальных космических и авиационных разработках и сравнительные испытания систем в Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), США, подтвердили его эффективность, позволив увеличить производительность операторов, на порядок уменьшить процедурные ошибки и свести к нулю критические (некорректируемые) ошибки операторов.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒