Курс лекций. «разработка приложений для систем автоматизации на базе промышленного Ethernet»

Лабораторная работа №4

Лабораторная работа №3

Лабораторная работа №2

Лабораторная работа №1

«Разработка приложений для систем автоматизации на базе промышленного Ethernet»

Необходимо знать:

· Принципы программирования для WEB

· Организацию интерфейса узлов в сети Ethernet

· Состав лабораторного оборудования

· Интерфейс между узлами и исполнительными элементами/датчиками

· Программирование на GGI

· Принципы конфигурирования узлов

· Основы программирования для сетевых приложений

Задание на лабораторную работу «Разработка приложений для систем автоматизации на базе промышленного Ethernet»

1. Спроектировать приложение для контроллера

2. Написать программу для IPC Чипа, согласно заданию

3. Загрузить программу на контроллер – IPC Чип

4. Подготовить отчет для сдачи лабораторной работы

5. Содержание отчета: Описание задания, Предполагаемое решение, Программа с комментариями, Описание основных функций. Описание стандартных функций из библиотек IPC Чип и GGI, применяемых в программе.

Варианты заданий:

1. Разработать утилиту для создания текстовых файлов (telnet)

2. Разработать GGI-программу для создания текстовых файлов

3. Создать программу для чтения и исполнения текстовых файлов с описаниями ввода-вывода в порты

4. Разработать программу для чтения портов. Результаты – в файл. (telnet)

5. Написать GGI-программу для чтения текстовых файлов из браузера

6. Разработать многозадачную программу для работы с портами: задача 1 – запись в порт данных с консоли (telnet); задача 2 – ежесекундный вывод текущего состояния порта (в файл или на консоль)

7. Создать приложение для чтения данных с термометра (шина I2C) и запись в файл

8. Разработать программу управления WEB-камерой из браузера (GGI)

9. Разработать программу управления WEB-камерой по программе из файла

10. Создать приложение - WEB-чат на языке GGI

11. Разработать программу управления сигнализацией в помещении

12. Написать программу – счетчик помещений сайта (GGI), запись в файл статистики

13. Создать программу контроля температуры с применением соединения по telnet

14. Создать программу контроля температуры по программе из файла

15. Создать программу контроля температуры из браузера на языке GGI

16. Построить приложение о принятии решения о вкл/выкл внешнего устройства по голосованию из Интернета с применением языка GGI

17. Разработать программу мониторинга состояния внешних устройств на языке GGI

18. Показать в браузере названия всех запущенных GGI с применением функций языка GGI

19. Разработать WEB-browsing по каталогам чипа (WEB-оболочка для RTOS)

20. Создать программу вывода информации встроенными световыми индикаторами (разработать протокол или использовать азбуку Морзе)

21. Создать программу ввода информации внешними переключателями (разработать протокол или использовать азбуку Морзе)

22. Разработать протокол RTOS для пользователя на базе варианта 20

23. Разработать оболочку RTOS для пользователя на базе варианта 21

24. Разработать программу передачи информации о состоянии контактов IPC@Chip по команде от пользователя (telnet)

25. Разработать программу передачи информации о состоянии контактов IPC@Chip по команде от пользователя (web-интерфейс)

26. Разработать программу синхронизации часов ЧИПА с указанным – ПК (по IP адресу) (из консоли ЧИПА)

27. Разработать комплексное приложение для 2 чипов, обменивающихся информацией о состоянии контактов. (Замыкание контакта на 1 чипе должно сгенерировать включение инверсного контакта на втором чипе) (1-8, 2-7 3-6 5-4)

28. Разработать приложение вывода на экран пользователя состояния контактов в режиме реального времени. (web)

29. Создать программу управления памятью IPC@Chip – (вывод информации о состоянии памяти, сохранение данных, очистка памяти по запросу пользователя) (web)

30. Разработать приложение вывода информации обо всех IPC@Chip найденных в сети (web) (по IP таблице)

31. Разработать программу обмена информацией между IPC@Chip по RS232 интерфейсу

32. Разработать приложение отображающее состояние элементов стенда охраны (web приложение)

33. Разработать программу передачи на IPC@Chip с ПК управляющих команд на включение/отключение контактов. (web)

34. Разработать программу передачи на IPC@Chip с ПК управляющих команд на включение/отключение контактов. (telnet)

35. Разработать программу передачи на IPC@Chip с ПК управляющих команд на включение/отключение контактов из внешней программы ПК (OPC, ORB)

36. Разработать программу управления контактами IPC@Chip из web-интерфейса (создаем файл, грузим в чип + исполняем)

37. Управление шаговым электродвигателем с двух кнопок

38. Утилита передачи файла между двумя чипами через последовательный интерфейс

39. «Переговорное устройство». Снятие сэмплов с контактов чипа с заданной частотой, передача потока данных по сети, выдача их на контакты другого чипа с такой же частотой

40. Разработка клиента для конфигурации чипа. Клиент должен слушать заданный TCP порт, принимать команды на изменение параметра в chip.ini, выдачу значения параметра по имени

41. Калькулятор с cgi-интерфейсом

42. Управляемый преобразователь частоты до 10Кгц

43. «Кодовый замок» 5 входов под кнопки,1 выход – открытие двери, 1 выход – тревога. Хранение базы пользователей в памяти, изменение базы и передача сигнала «тревога» через telnet

44. «Считыватель телефонных карт» См. Описание стандарта ISO 7816

45. Служба «chargen»

46. Служба «echo»

47. Служба «discard»

48. Служба «time». См. RFC 868

49. Редирект. Получение данных с одного TCP порта и перенаправление их на другой

50. Простой прокси сервер

51. Отправка e-mail сообщения при изменении состояния контактов

52. Изменение состояния контактов при получении e-mail сообщения

53. Поиск чипов в сегменте сети и составление таблицы их параметров с записью в файл

54. «Электронный шпион». Составление графика работы компьютера с указанным IP адресом.

Наименование «Разработка планировщика периодических и спорадических задач»

Описание задания:

1. Существует структура задачи в виде объекта, обладающего следующими свойствами:

a. Имя,

b. Тип,

c. Период,

d. Крайний критический срок,

e. Время запуска,

f. Время исполнения,

g. Приоритет.

2. Необходимо разработать планировщик задач, который на основании таблиц задач строит список исполнения задач и запускает их в соответствии с полученным списком.

3. В приложении должно существовать от 10 до 100 задач разного типа.

4. Типы задач определяются пользователем в зависимости от системы управления, определенной заданием. (3-4 типа задач).

5. Экземпляры задач создаются пользователем и должны сохраняться в конфигурационном файле. Минимальное количество задач должно быть определено по умолчанию.

6. Каждый тип задач должен в интерфейсе пользователя выводить графическую или текстовую информацию.

7. В интерфейсе пользователя должны быть реализованы следующие функции управления:

a. Запустить планировщик

b. Остановить планировщик

c. Добавить задачу в таблицу задач

d. Удалить задачу из списка задач

e. Изменить свойства задачи

f. Запустить задачу

g. Остановить задачу

8. Планировщик реализуется отдельно для периодических и спорадических задач в соответствии с зданием.

9. Реализация программы должна осуществляться в любой среде визуального программирования.

10. Необходимо определить такт функционирования планировщика. Такт его функционирования необходимо разделить на метки. Для каждой метки устанавливается относительное время запуска (от начала такта планировщика) и список исполняемых задач

a. Установка списка исполняемых задач осуществляется в зависимости от свойств задач (крайний критический срок исполнения, время запуска, время исполнения)

b. Для каждой метки должен быть построен собственный список задач, по которому строится общий список и осуществляется исполнение задач.

Постановка задачи

1. Необходимо разработать приложение для планирования периодических и спорадических задач

2. Необходимо разработать планировщик периодических задач по алгоритму из задания

3. Необходимо разработать планировщик спорадических задач по алгоритму из задания

4. Реализовать интерфейс пользователя для управления задачами

5. Подготовить отчет для сдачи лабораторной работы Структура отчета

1. Титульный лист с указанием номера варианта

2. Описание задания.

3. Описание типа «Задача»

4. Описание алгоритма планирования периодических задач

5. Описание алгоритма планирования спорадических задач

6. Описание планировщика заданий.

7. Описание основных функций приложения.

Варианты заданий (в скобках примерные варианты типов задач):

1. Система измерения температуры (измерение температуры, Перевод из мВольт в градусы Цельсия, Контроль температуры)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

2. Система измерения освещенности и выдачи управляющих сигналов (Измерение уровня освещенности, выдача сигнала на включение, выдача сигнализации)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

3. Система измерения давления (Измерение, Контроль, Выдача в 3 цикла 2- предварительное, 3 - настоящее)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

4. Система работы с данными (заполнение массива данных, выполнение однотипной операции над данными, выдача значений)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

5. Система перекрестного контроля параметра (Измерение параметра группы 1, Измерение параметра группы 2, сравнение параметров и выдача результата)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

6. Система изменения состояния объекта (Измерение температуры, построение объекта «квадрат», заполнение объекта в зависимости от температуры соответствующим цветом от синего до красного)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

7. Система контроля климата (включение вентилятора, включение обогревателя, в зависимости от температуры - измеренной)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

8. Система управления светофорным объектом (изменение цвета, переключение режима)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

9. Система управления освещением (Включение/Выключение, регулирование яркости, переключение режимов)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

10. Система управления АЗС (вкл/выкл насосов, выдать режим обслуживания, изменить режим обслуживания)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

11. Система измерения вибраций на объекте (контроль по модели, анализ опасных и повышенных вибраций, сигнализация вибраций)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач — Планирование как задачи фона (динамической)

12. Система управления гирляндой (смена режимов, переключение ламп, смена режимов)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

13. Система управления рекламным щитом (управление подсветкой, изменение рекламы, выдача сообщений)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

14. Система управления питанием на объекте (переключение по 2 источникам и 2 фазам, анализ загруженности, анализ качества)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

15. Система управления охранной сигнализацией (Анализ состояния датчиков - Движения и Открытия, выдача сигнализации на сирены и пульт)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

16. Система управления камерами наблюдения (задать угол поворота, задать время поворота, вывести состояние)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

17. Система управления автомобилем (управление расходом топлива, анализ скорости движения, анализ степени нажатия на педаль газа, анализ оборотов)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

18. Система управления климатом (анализ температуры, анализ влажности, включение/выключение вентилятора и нагревателя)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

19. Система управление выводом и вводом данных (чтение данных с клавиатуры, выдача сигналов на экран, чтение по группам (цифры, буквы), формирование слов)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

20. Система управления входом в помещение (выдача состояния дверей, открытие, закрытие, световая сигнализация)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

21. Система измерения освещением (через диммер установка значения 1..12, выдача информации на другие объекты, поддержка освещенности на заданном уровне)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

22. Система управления переключения между камерами наблюдения (переключение режима, включение/выключение, сохранить данные)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

23. Система управления конвейером (Движение, Смена операций, Запуск)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

24. Система изменения освещенности объекта (Изменение степени освещенности, скорость изменения цвета, вывод состояния)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

25. Система управления движение ж/д транспорта на станции (переключение семафора, перевод стрелок, вывод состояния пути)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

26. Система пожарной сигнализации (анализ датчиков дыма, анализ датчиков огня, выдача световой индикации, вывод состояния на пульт)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

27. Система контроля прохода судов через шлюз (поиск свободного пути, выбор направления суда, вывод информации о судах)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

28. Система формирования «зеленой полосы» на автомобильной дороге по светофорным объектам (Вывод
сигнала светофора, оценка потока, вывод информации)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

29. Система учета электрической энергии (измерение, выявление пиковой нагрузки, выдача сигнализации о
пиках)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

30. Система контроля трубопровода нефти (измерение потока в сечениях, включение насосов, выдача
информации о рассогласовании потоков)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

31. Система управления освещением коттеджа (включение, выключение, задание свойств, изменение яркости)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

32. Система контроля движения транспортного средства (контроль закрытия/открытия дверей, исправности частей и контроль давления на подножки, выдача сигнализации)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

33. Система управления документооборотом (поиск документа, добавление документа, архивирование документа)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

34. Система управления водоснабжением (измерение потока жидкости, формирование квитанций, контроль утечек)

а. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

35. Система управления БД (добавление данных, удаление данных, создание мета данных)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

36. Система управления кадрами на предприятии (расчет з/п, учет рабочего времени, поиск, изменение)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

37. Система проверки очистных сооружений (измерение качества, измерение содержания вредных компонентов, выдача сигнализации, формирование отчета)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

38. Система проверки работоспособности оборудования (контроль цепей, проведение проверки, выдача результата)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

39. Система управление аудиториями (проверка свободных, проверка потребностей в аудиториях, формирование запросов, выдача результата)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

40. Система управления филиалами (подготовка отчета, проверка кадров, выдача результата деятельности)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

41. Система управления звуковым потоком (выдача сигнала, смешивание сигнала, анализ поступающего сигнала, проверка соответствия сигналов)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

42. Система учета тепла (измерения, расчет, выдача квитанции)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

43. Система управления соединением на телефонной станции (включение/выключение связи, выдача задолженности, оценка времени разговора)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

44. Система управление трафиком сети (контроль, отключение, сигнализация)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

45. Система управления складом (Прием потребностей, контроль остатков, резервация, выдача сообщений)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

46. Система управления производством автомобилей (Передача с участка на участок, контроль соединения деталей, выдача сигнализации)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

47. Система управления объектом (задать информацию через экран, выдать информации на экран, анализ клавиатуры промышленного узла)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

48. Система выдачи графиков угла (sin, cos, tg, ctg)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

49. Система управления геометрическими фигурами (изменение типа (квадрат, треугольник, круг), изменение типа линии, изменение цвета линии)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

50. Система управления охранной сигнализации административного здания (контроль датчиков, контроль периметра, контроль камер наблюдения, выдача световой индикации на пульте оператора)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

51. Система управления перекрестком (Анализ загруженности линий, переключение сигналов, вывод информации на световые табло)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

52. Система управление лесопилкой (Измерение объема полученного материала, измерение объема поданного материала, контроль качества полученного материала)

а. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

53. Система управления теплицей (измерение температуры по участкам, измерение освещенности по участкам. Выдача сигнализации)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

54. Система контроля загруженности аудиторий (проверка расписания групп, сортировка аудиторий по типам, выдача информации о свободных аудиториях по каждой паре каждого дня)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

55. Система контроля функционирования шахты (объем добываемого угля с участка, отгрузка угла по
направлениям, контроль аварийности участок по признакам наличия опасных газов, выдача статистики)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

56. Система управления потоком автомобилей на дороге (выдача рекомендуемых направлений движения, оценка движения на участках дорого по загруженности, оценка аварийности, выдача статистики)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

57. Система контроля работоспособности системы производства газа (проверка давления, проверка исходящего потока, проверка входящего потока, выдача сигнализации)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

58. Система контроля мишенного поля (контроль попадания мишени, подъем мишени, опускание мишени, выдача результата о попадании)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

59. Система выдачи графиков по времени (sin, cos, tg, ctg)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Спорадический сервер

60. Система допускового и перекрестного контроля параметров (проверка одиночного параметра ft.min и max значение, проверка рассогласование параметров с двух измерений, выдача сигнализации)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

61. Система контроля записи информации на носители (архивирование данных, передача на сетевые узлы, выдача статистики функционирования, запуск системы по времени)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

62. Система управление производством (оценка потребности в материалах, оценка эффективности, формирование отчетов о производстве, передача документации по отделам)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Деферабельный сервер

63. Система передачи телеграфных сообщений (передача телеграмм, формирование ответа о получение, выдача уведомления о получении телеграммы, формирование отчета по переданным телеграммам)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

64. Система контроля проведения экспертиз автомобилей (учет стоимости работ, учет стоимости материалов, оценка степени износа объекта, формирование отчетов)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

65. Система управления контроля успеваемости студентов (выдача экзаменационных ведомостей, занесение результатов сдачи экзамена, формирование статистики по сданным предметам, формирование списка задолжников, передача информации преподавателям по e-mail)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

66. Система управление вывозом мусора (выбор объектов по наименованию отходов, оценка пути движения, выбор пути следования, формирование отчетов, оценка стоимости перевозки)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

67. Система синхронизации времени на ПК (запрос серверов времени, оценка среднего времени на системе, выдача времени для установки его на различных ПК, выдача статистики запросов)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

68. Система контроля продукции предприятий (выбор предприятий для контроля, формирование статистики о качестве товара (по замерам), формирование степени качества товаров предприятия)

a. Планировщик периодических задач - LSTF

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

69. Система контроля печати на сетевых принтерах (контроль узлов, осуществляющих печать, контроль пользователей, оценка количества напечатанных страниц, выдача статистики

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Обмен приоритетом

70. Система управления положением фигур (изменение места (квадрат, треугольник, круг), изменение скорости движения линии, изменение цвета линии,)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (статический)

71. Система управления бильярдной (контроль времени игры на столе, контроль тарифа в зависимости от времени, выдача стоимости игры, формирование статистики)

a. Планировщик периодических задач - RM

b. Планировщик спорадических задач - Выбор

72. Система учета водоснабжения на объектах (контроль подачи воды, оценка параметров горячей воды, формирование отчетов по стоимости по объектам, выдача сигнализации об аварийных ситуациях)

a. Планировщик периодических задач - EDF

b. Планировщик спорадических задач - Планирование как задачи фона (динамической)

Наименование «Расчет автоматизированной системы управления на базе современного протокола передачи данных на возможность функционирования в режиме реального времени»

Рассчитать систему автоматизации на возможность работы в режиме «реального времени». Расчет производится по методическому пособию для студентов 5 курса специальности АСУ по предмету «Системы реального времени».

Задание на лабораторную работу.

Необходимо произвести расчет для спроектированной системы управления. В процессе расчета необходимо

1. Выделить подсистемы (от 5 до 7). Каждая подсистема представляет собой отдельный модуль управления. Если в системе присутствуют «типовые» узлы, они выделяются в отдельную подсистему.

2. Для каждой подсистемы определить набор входных и выходных сообщений, а также источники и преемники данной информации.

3. На основании выделенных входных и выходных данных необходимо построить таблицу сообщений, включающих следующие данные:

a. Номер сообщения

b. Источник сообщения (наименование)

c. Приемник сообщения (наименование)

d. Размер сообщения (в битах)

e. Тип сообщения (Периодический, Апериодический, Спорадический)

f. Периодичность сообщения (в единицах времени, Т)

g. Крайний критический срок исполнения (в единицах времени, D)

h. Задержка отправки сообщения в очередь (jitter в единицах времени, J)

i. Размер пакета при передачи данных, включая «накладные расходы»

j. Приоритет сообщения (вычисляется, в зависимости от используемого метода назначения приоритета)

4. На основании таблицы исходных данных, производится расчет максимальной задержки передачи сообщения, от источника до приемника для каждого сообщения. (R). Расчет производится для четырех скоростей передачи данных. (По указанном в варианте - протоколу передачи данных)

5. По полученным результатам строится таблица 2, включающая информацию о задержках передачи сообщения

a. Номер сообщения

b. Источник сообщения (наименование)

c. Приемник сообщения (наименование)

d. Размер сообщения (в битах)

e. Задержка для скорости 1 (в единицах времени, R1)

f. Задержка для скорости 2 (в единицах времени, R2)

g. Задержка для скорости 3 (в единицах времени, R3)

h. Задержка для скорости 4 (в единицах времени, R4)

6. По результатам таблицы 2 формируется вывод о системе. Для оценки о системе требуется вычисление трех параметров:

a. Message Utilization – Коэффициент передачи полезных данных в сообщении (%)

b. Bus Utilization – Коэффициент передачи всех данных в сообщении (%)

c. Breakdown Utilization – Коэффициент возможности увеличения размеров сообщения. (коэффициент расписабельности)

7. В случае, если коэффициент Breakdown Utilization<1, необходимо произвести оптимизацию системы методом объединения коротких сообщений.

Этапы выполнения лабораторной работы следующие:

1. Проектирование системы. При проектировании необходимо выделить подсистемы и сообщения в системе, а также произвести словесное описание функционирования системы при заданных условиях.

2. Расчет автоматизированной системы на критерий функционирования в режиме реального времени. Расчет производится по параметру R(J,D,T), а также на основании информации по протоколу передачи данных.

3. Оптимизация автоматизированной системы для увеличения коэффициента Breakdown Utilization. (Оптимизация выполняется методом объединения коротких сообщений)

4. Подготовка отчета. Состав отчета:

a. Проектирование системы с обоснованием разделения системы (почему именно так).

b. Каждое сообщение системы должно содержать информацию. (Между такими подсистемами и зачем оно было нужно).

c. Словесное описание функционирования системы

d. Характеристики протокола передачи данных, с включением общего описания технологии, скоростей передачи данных, накладных расходов, применение протокола передачи данных.

e. Расчет автоматизированной системы, с указанием таблиц 1, таблиц 2, формул расчета.

f. Оптимизация расчета (при необходимости).

g. Выводы по расчетам (возможность функционирования, плюсы автоматизации)

Данные по протоколам передачи данных

Наименование протокола	Скорость передачи данных	Накладные расходы + восстановление при сбоях	Разработчик
EIB	9,6 кБит/сек 100 кБит/сек 500 кБит/сек 1200 кБит/сек	70 бит + 6 бит	Siemens
LonWorks	78,6 кБит/сек 125 кБит/сек 250 кБит/сек 1200 кБит/сек	84 бит + 10 бит	Echelon
CAN	125 кБит/сек 250 кБит/сек 500 кБит/сек 1000 кБит/сек	35 бит + 5 бит	Bosh
P-NET	56,6 кБит/сек 78,6 кБит/сек 120 кБит/сек 240 кБит/сек	24 бит + 5 бит	Process DATA
TCP-IP	56,6 кБит/сек 1000 кБит/сек 2000 кБит/сек 10000 кБит/сек	48 бит + 5 бит
Profibus	9,6 кБит/сек 12,4 кБит/сек 56,6 кБит/сек 78,6 кБит/сек	32 бит + 5 бит

Задание состоит из двух частей (наименование системы автоматизации, в скобках указана базовая технология, на основе которой должна быть реализована система автоматизации.)

Варианты заданий:

1. АЗС (P-NET)

2. Биологическая лаборатория (LonWorks)

3. Тепловая машина (P-NET)

4. Автопилот (CAN)

5. АТС (LonWorks)

6. Здание (EIB)

7. Прогноз погоды (TCP-IP)

8. Сточные воды (P-NET)

9. Управление освещением в помещении (EIB)

10. Управление движением автобуса (LonWorks)

11. Охранная система квартиры (EIB)

12. Система управление движением на перекрестке с разной интенсивностью движения, связь с другими перекрестками (TCP-IP)

13. Безопасность движения на автомобиле (CAN)

14. Климат в помещении (LonWorks)

15. Охрана гаражного кооператива (TCP-IP)

16. Пропускная система предприятия (EIB)

17. Управление светофорным объектом (P-NET)

18. Управление ж/д станцией (P-NET)

19. Управление бильярдом (TCP-IP)

20. Управление мишенями на стрельбище (LonWorks)

21. Автоматизированное кафе (CAN)

22. АЗС (CAN)

23. Биологическая лаборатория (EIB)

24. Тепловая машина (TCP-IP)

25. Автопилот (LonWorks)

26. АТС (EIB)

27. Здание (TCP-IP)

28. Прогноз погоды (CAN)

29. Сточные воды (TCP-IP)

30. Управление освещением в помещении (LonWorks)

31. Управление движением автобуса (P-NET)

32. Охранная система квартиры (TCP-IP)

33. Безопасность движения на автомобиле (P-NET)

34. Климат в помещении (EIB)

35. Охрана гаражного кооператива (P-NET)

36. Пропускная система предприятия (CAN)

37. Управление светофорным объектом (TCP-IP)

38. Управление ж/д станцией (TCP-IP)

39. Управление бильярдом (CAN)

40. Управление мишенями на стрельбище (EIB)

41. Автоматизированное кафе (LonWorks)

42. АЗС (TCP-IP)

43. Биологическая лаборатория (CAN)

44. Тепловая машина (LonWorks)

45. Автопилот (TCP-IP)

46. АТС (CAN)

47. Здание (CAN)

48. Прогноз погоды (LonWorks)

49. Сточные воды (CAN)

50. Управление освещением в помещении (CAN)

51. Управление движением автобуса (TCP-IP)

52. Охранная система квартиры (LonWorks)

53. Безопасность движения на автомобиле (TCP-IP)

54. Климат в помещении (CAN)

55. Охрана гаражного кооператива (EIB)

56. Пропускная система предприятия (LonWorks)

57. Управление светофорным объектом (CAN)

58. Управление ж/д станцией (EIB)

59. Управление бильярдом (LonWorks)

60. Управление мишенями на стрельбище (TCP-IP)

61. Автоматизированное кафе (EIB)

62. АЗС (LonWorks)

63. Биологическая лаборатория (TCP-IP)

64. Тепловая машина (CAN)

65. Автопилот (EIB)

66. АТС (P-NET)

67. Здание (LonWorks)

68. Прогноз погоды (EIB)

69. Сточные воды (LonWorks)

70. Управление освещением в помещении (TCP-IP)

71. Управление движением автобуса (CAN)

72. Охранная система квартиры (P-NET)

73. Безопасность движения на автомобиле (LonWorks)

74. Климат в помещении (TCP-IP)

75. Охрана гаражного кооператива (LonWorks)

76. Пропускная система предприятия (TCP-IP)

77. Управление светофорным объектом (LonWorks)

78. Управлении ж/д станцией (CAN)

79. Управление бильярдом (EIB)

80. Управление мишенями на стрельбище (P-NET)

81. АТС (TCP-IP)

82. Прогноз погоды (P-NET)

83. Управление движением автобуса (EIB)

84. Охранная система квартиры (CAN)

85. Охрана гаражного кооператива (CAN)

86. Пропускная система предприятия (P-NET)

87. Управление светофорным объектом (EIB)

88. Управлении ж/д станцией (LonWorks)

89. Управление мишенями на стрельбище (CAN)

90. Управление системой сборки объекта на конвейере (Profibus DP)

Наименование «Разработка интерфейса оператора автоматизированной системы управления в SCADA приложении»

Исходные данные для выполнения лабораторной работы:

Лабораторная работа выполняется в SCADA приложении Citect 5.0., либо Citect Facilities 5.1 (передается студентам на CD-ROM (R, RW), DVD-R (+R, -RAM))

Для создания интерфейса оператора необходимо использовать виртуальное внешнее устройство (Generic, либо OPC).

Для создания проекта в Citect используются три программных компоненты:

Citect Explorer – создание страниц проекта, выбор компонент системы (устройства, переменные, (теги), сервера, платы ввода вывода). Основное средство управления проектом.

Citect Builder – для просмотра и создания всех элементов системы, а также ошибок компиляции.

Citect Runtime – система запуска приложения, разработанного в SCADA и ее проверки функционирования в режиме реального времени и режиме эмуляции.

При использовании не тривиальных функций управления, осуществляется программирование проекта. Программирование функций выполняется на встроенном языке – Cicode, вызов редактора осуществляется из Citect Explorer.

Алгоритм создания проекта:

1. Создание проекта, либо создания ссылки на проект. При создании в окне Citect Explorer для заданного проекта формируется шаблон, включающий средство создания страниц, а также всех компонент системы. Компоненты системы – теги переменных, устройства, сервера ввода вывода, системные компоненты.

2. Создается сервер ввода вывода. При выборе данной функции необходимо указать имя.

3. Создается устройство ввода вывода, с которым будет взаимодействовать ПК. Для устройства необходимо указать уникальный идентификатор, адрес (от 1 и выше), тип устройства (Generic), тип памяти, из которой будут приниматься данные (MEMORY).

4. Для всех датчиков (устройства передающие сигналы и управляемые пользователем) создаются теги (переменные). При создании Variable Tag важно указать его имя и тип формируемых данных. Имя – уникальный в системе идентификатор, тип – INT, DECEMAL и пр. Также необходимо для всех элементов указать адрес устройства. При указании адреса следует именовать их начиная с буквы, именующий тип. При типе DECEMAL адрес должен быть D1…D100, при INT – I1…I100 и так далее. Адрес состоит из двух частей – буквенное обозначение (первая буква типа данных), число обозначающее адрес.

5. Для исполнительных устройств также могут быть созданы теги, если вывод информации осуществляется на внешние устройства, либо производится опрос. Если используется виртуальный объект теги указать необязательно.

6. В проекте создаются страницы интерфейса оператора. В проекте может быть одна стартовая страница и несколько вызываемых страниц в процессе функционирования. (Требуется создать 1 – 3 страницы). Создание осуществляется через Citect Explorer.

7. Переключение между страницами реализуется через кнопки управления, выбираемых в панели управления. Необходимо реализовать кнопку «Выход».

8. Для интерфейса оператора на страницах необходимо разместить все датчики и исполнительные элементы. Добавление осуществляется через панель инструментов.

9. Для всех датчиков (управляются пользователем) в окне свойств необходимо перейти к вкладке Access или Input и указать в окне ввода текста реакцию на действие датчика (например установить значении тега в заданное значение).

10. Для исполнительных элементов реакция указывается на одном из окон (Appearance, Movement, Scaling, Fill, Slider). Реакцией может быть изменение масштаба объекта, изменение цвета заливки, изменение кадра, движение по заданным величинам, задается степень видимости объекта. В окне ввода текста указывается условие, при котором заданное действие наступает.

11. Каждый элемент также может иметь текстовое описание при выводе на экран.

Примечание:

1. При необходимости в проект могут быть включены элементы из внешних графических редакторов.

2. Для каждого тега необходимо указывать устройство ввода вывода.

Задание:

Необходимо разработать интерфейс оператора автоматизированной системы в соответствии с вариантом задания.

1. Для автоматизированной системы предусмотреть 4-8 управляющих воздействий на алгоритм функционирования.

2. Разработать несколько «графических» исполнительных элементов, которые иллюстрируют действия на систему.

3. Создать автономный алгоритм функционирования системы.

4. Подготовить отчет.

Содержание отчета:

1. Титульный лист с указанием номера варианта.

2. Описание варианта задания.

3. Описание тегов проекта.

4. Описание алгоритмов функционирования.

5. Графическое представление системы.

Варианты заданий:

1. Модель железнодорожной стрелки

2. Модель 2 перекрестков: равнозначного и с приоритетом

3. Модель химического производства

4. Модель подачи воды в жилой дом, измерение потока, дублирование при аварии

5. Модель системы управления освещением при входе в помещения (2-3 помещения)

6. Модель системы охранной сигнализации на объектах, вывод информации при срабатывании трех типов датчиков

7. Модель системы управления шлюзованием

8. Модель системы отопления помещения в зданиях (2 здания по 5 помещений в каждом)

9. Модель системы подачи электрической энергии на объекты (2-3 объекта, 2-3 станции)

10. Модель системы производства руды

11. Модель системы управления движения скорой помощи по автодорогам (выбор пути, 2-3 пути)

12. Модель системы управления отправкой железнодорожных составов на станции

13. Модель системы управления вылетом и посадкой самолетов

14. Модель конвейера

15. Модель системы пожарной сигнализации в помещениях здания (5-7 помещения)

16. Модель системы коммутации объектов через общую сеть (сетевая активность узлов – 4-5 узлов)

17. Модель системы учета посещаемости

18. Модель АЗС

19. Модель зернохранилища

20. Модель контроля климата в помещениях

21. Модель телефонной станции

22. Модель системы прогноза погоды

23. Модель системы биллинга электрической энергии

24. Модель системы управления зданием

25. Модель системы контроля газовой станции

26. Модель системы управления самолетом

27. Модель системы управления движением автобусом

28. Модель системы управления складом готовой продукции

29. Модель системы управления автомобильным краном

30. Модель системы управления процессов выкачивания нефти

31. Модель системы управления погрузкой груза в вагоны

32. Модель системы управления морским портом

33. Модель системы управления пайкой плат и выпуском готовой продукции

34. Модель системы управления пожарной сигнализации

35. Модель системы управления движением поезда

36. Модель системы записи архивных данных на оптические носители

37. Модель системы контроля освещенности в помещении (жалюзи, уровень освещенности и т.п.)

38. Модель системы контроля прохождения транспортом точек управления

39. Модель системы управления производством на молочной фабрике

40. Модель системы управления движением пассажирского поезда

41. Модель системы управления аэропортом

42. Модель системы контроля погодных условий и принятие решения о включении световой сигнализации

43. Модель системы управления питанием на объекте (с резервированием)

44. Модель системы управления отоплением в квартире

45. Модель системы контроля потока транспорта на трассе и вывод информации на дисплей по массе, количеству и видам транспорта

46. Модель системы управления гидропонной системы (тепличное хозяйство)

47. Модель системы управления электростанцией

48. Модель системы управления сигнализацией люков канализации

49. Модель системы управления бильярдной

50. Модель системы управления влажностью в помещении

51. Модель системы контроля автобаном (движение по полосам)

52. Модель системы управления химическим процессом (миксер и нагрев)

53. Модель системы вывода информации на ж/к дисплей о температуре, коде нажатой клавиши

54. Модель системы игрового автомата (выигрыш/проигрыш)

55. Модель системы контроля пассажиропотока в общественном транспорте

56. Модель системы видео-наблюдения

57. Модель системы контроля летательного аппарата

58. Модель системы газопровода

59. Модель управления елочной гирляндой (переключение режимов, смена цветов)

60. Модель системы управления расписанием перемещения транспорта

61. Модель системы управления рекламными щитами (изменение реклам, смена подсветки и т.п.)

62. Модель системы управления трамвайным движением

63. Модель системы управления входом в помещения (по расписанию) дома (видеодомофон)

64. Модель системы управления сборкой автомобиля и отгрузкой продукции

65. Модель системы управления складом готовой продукции

66. Модель контроля проходной на предприятии

67. Модель системы управления лифтами (грузовой и пассажирский)

68. Модель системы контроля безопасности в супермаркете

69. Модель системы мониторинга транспорта на таможенном пункте

70. Модель системы кондиционирования в помещениях

71. Модель системы контроля периметра вокруг здания

72. Модель системы управления подачей воды в бассейн и сменой воды по расписанию

73. Модель системы управления воспроизведением музыки с различных дисков в зависимости от указанной последовательности песен, поиск записей

74. Модель системы мониторинга багаж в зале прилета и вылета аэропортов

75. Модель системы управления выдачей дискретной информации с промышленного контролера. Выдача информации на запросы с различных каналов и отображение полученных значений.

76. Модель тренажера обработки детали на станке

77. Модель системы управления движением троллейбуса

78. Модель системы управления рекламной службой

79. Модель системы контроля парковой по времени

80. Модель системы управления электропоездами

81. Модель системы управления управление зданием (потребление электрической энергии бытовыми приборами). Принцип договоренности приборов, увеличение потребления – увеличение тарифа. Вывод информации о потреблении.

82. Модель системы управления сливным бачком.

83. Модель системы управления сточными водами предприятия

84. Модель системы управления очистки воды на водозаборе

85. Модель системы управления моечной станцией

86. Модель системы управления прачечной

87. Модель системы управления зернохранилищем (перемещение по контейнерам)

88. Модель системы управления перемещением контейнеров

89. Модель системы управления пилорамой

90. Модель системы управления сауной

91. Модель системы управления фермой

92. Модель системы управления сбором мусора

93. Модель системы управления свинокомплексом

по дисциплине "Финансы"

Калининград

Непосредственной сдаче экзамена или зачета по любой учебной дисциплине всегда предшествует достаточно краткий период, когда студент должен сосредоточиться и систематизировать свои знания. Выражаясь компьютерным языком, он должен "вывести информацию из долговременной памяти в оперативную", сделать ее готовой к немедленному и эффективному использованию. Специфика периода подготовки к экзамену или зачету заключается в том, что студент уже ничего не изучает (из-за отсутствия времени), он лишь вспоминает и систематизирует изученное.

Настоящий курс лекций имеет целью помочь студентам в решении именно этой задачи применительно к дисциплине "Финансы".

Предлагаемый курс лекций подготовлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и предназначен для студентов экономических специальностей всех форм обучения.

Дата добавления: 2013-12-11