ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

А.Е. Стефанович

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСАМИ МЕХАТРОННЫХ ОБЪЕКТОВ.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Москва 2008

УДК 004.45:658.52

Рецензент: Старший научный сотрудник Отделения Квантовой Радиофизики Физического Института им. П.Н. Лебедева Российской Академии Наук, к.т.н. Дроханов Алексей Никифорович.

А.Е. Стефанович

Разработка программного обеспечения систем автоматического управления комплексами мехатронных объектов.

Учебно-методическое пособие по дисциплине "Компьютерное управление мехатронными системами".

. М.: МГУПИ, 2008. 18 с.

В работе рассматриваются вопросы, связанные с разработкой программного обеспечения на основе программы Syscont. Программа Syscont, написанная на языке программирования Си, представляет собой программный конструктор, на основе которого можно создавать системное программное обеспечение, предназначенное для систем автоматического управления комплексами мехатронных объектов.

Учебно-методическое пособие рассмотрено и одобрено на заседании кафедры ИС-4 29 июня 2006 года, протокол N 11.

© Каф. ИС-4 МГУПИ, 2006 г.

1. Введение.

В работе рассматриваются вопросы, связанные с разработкой программного обеспечения на основе программы Syscont. Программа Syscont, написанная на языке программирования Си, представляет собой программный конструктор, на основе которого можно создавать системное программное обеспечение, предназначенное для систем автоматического управления (САУ) комплексами мехатронных объектов (КМО).

Мехатронным объектом (МО) называется устройство (прибор, агрегат), в котором органически сочетаются исполнительный механизм, микропроцессорная система управления, алгоритм управления, привод, информационно-измерительная система, программное обеспечение управления. (ПРИЛОЖЕНИЕ 1).

В частности, к КМО можно отнести:

1. комплексы научной аппаратуры (КНА), входящие в информационно измерительные системы космического назначения; (ПРИЛОЖЕНИЕ 2)

2. промышленные комплексы (автоматические линии), состоящие из станков с числовым программным управлением (ЧПУ) и интеллектуальных роботов, выполняющих работу токаря, фрезеровщика и др.

2. Описание программы syscont.

Исходный текст (образец) программы Syscont.с обеспечивает наиболее часто встречающиеся режимы работы:

• REGIME 0. Exit. Выход из программы.

• REGIME 1. Hand Command – Hand Delay. Адрес, команда и интервал времени задержки выполнения команды набирается на клавиатуре.

• REGIME 2. Hand Time - Hand Command. Адрес, команда и время выполнения команды набирается на клавиатуре.

• REGIME 3. Commands file - Hand Interval constant. Адреса и команды записаны в файл, постоянный интервал времени между командами набирается на клавиатуре.

• REGIME 4. Commands file with Intervals variable. Адреса, команды и переменные интервалы времени между командами записаны в файл.

• REGIME 5. Commands file with Times. Адреса, команды и время выполнения команд записаны в файл.

• REGIME: 6. Step by step. Пошаговое выполнение команд, записанных в файл.

Так как исходный текст составлен по модульному принципу, то любой режим работы может быть исключен из программы, а любой другой режим вставлен в программу. При этом может быть обеспечена любая логика работы, в том числе имитация обработки сигналов МО (сигналов рассогласования, запросов на обслуживание и т.д.). Количество режимов не ограничено.

Программа Syscont обеспечивает возможность отображения схемы работающего МО в динамике с указанием двоичных значений в заданных точках; допускает возможность использования анимационной графики для наглядного представления процессов, происходящих в комплексах МО; обеспечивает в реальном времени отображение параметров процесса управления. Количество и размеры информационных окон, типы и размеры шрифтов, применяемые цвета легко перенастраиваются по желанию пользователя. Все результаты работы САУ записываются по принципу "черного ящика" в автоматически открывающийся выходной файл Control.c.

САУ на основе программы Syscont может управлять, как реальными МО, так и их программными имитаторами (виртуальными МО), а также комбинациями реальных и виртуальных МО Для связи САУ с программно управляемым МО или комплексом МО, объединенных интерфейсной магистралью, необходима программа-драйвер МО или магистрали, которая должна быть включена в виде программного модуля в исходный текст программы Syscont.

Исходный текст (образец) программы Syscont.с содержит практически все основные средства языка программирования Си. В тексте использованы только библиотечные функции, т.е. нет обращения к заимствованным программам, что позволяет полностью проследить логику работы программы. Текст подробно комментирован на английском языке.

Программа Syscont может быть использована при создании САУ КМО различного назначения, а также при разработке курсовых и дипломных проектов, при выполнении лабораторных работ и написании демонстрационных программ.