Geum.ru

Московский энергетический институт (Технический университет)

Вид материалаОтчет

Содержание


3.4. Общая характеристика программного обеспечения
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

3.4. Общая характеристика программного обеспечения



Коллектив исполнителей данной работы имеет опыт создания программного обеспечения для автоматизации измерений, подобных описанным выше. Первый прототип этого программного обеспечения был построен с использованием инструментальной среды Super Vision и работал с использованием операционной системы DOS.

Такой подход позволил решить поставленную задачу, но это решение в настоящее время практически невозможно использовать. Оно имеет следующие недостатки принципиального характера:
  1. разработка программного обеспечения имеет огромную трудоемкость, а внесение каких-либо изменений в него практически невозможно, т.к. требует затрат труда, сравнимых с разработкой программы в целом;
  2. это программное обеспечение несовместимо с операционной системой Windows и не позволяет использовать ее возможности;
  3. с использованием этого программного обеспечения невозможен доступ к стенду через локальную компьютерную сеть и сеть Internet.

В то же время, за последние годы активно развивалась среда программирования LabVIEW, ориентированная на создание программного обеспечения для систем автоматизации измерений [22-23].

LabVIEW – это система графического программирования, основанная на языке программирования G, для ввода/вывода, обработки, анализа и визуализации сигналов, систем контроля и управления. Составление программы происходит из графических объектов, именуемых виртуальными приборами (VI - virtual instruments), взамен традиционного написания большого текста программы. Это позволяет создавать программы в виде наглядных диаграмм, тогда как основой большинства существующих систем являются текстово-ориентированные языки программирования и программы в виде строк текста.

При создании диаграмм LabVIEW использует идеи и термины, близкие к предметной области инженеров, и оперирует графическими символами, более наглядными чем текстовый язык. Поэтому использовать LabVIEW можно, имея небольшой опыт программирования.

Во многих ситуациях быстродействие выполнения программы критично. LabVIEW является единственной графической системой программирования с компилятором, генерирующий оптимизированный код со скоростью быстродействия сравнимой с кодом, получаемым С компилятором.

Применяя утилиту кодовой связи (CodeLink), можно вставлять С библиотеки, созданные либо в LabWindows/CVI, либо в другой среде.

Среда LabVIEW содержит следующие библиотеки элементов:

- элементы управления и индикаторы ;

- кнопки, ключи, индикаторы, графы, меню, текстовые поля, списки, декорации и т.д.;

- элементы управления виртуальными приборами;

- интерфейсы ввода/вывода данных (GPIB, VXI, Serial, CAMAC, PLC и т.д. );

- элементы файлового ввода/вывода ;

- элементы открытой связи ;

- элементы сбора данных ;

- элементы основного программирования

(Numeric computation, Array manipulation, String functions, Boolean logic и т.д. );

- элементы программных структур

(While/For Loops, Case, Sequential, Text-based Formula) ;

- элементы анализа

(Signal generation/processing, Image processing, Filterring, Linear algebra, Statistics и т.д ).

LabVIEW включает в себя полно-функциональный 32-разрядный компилятор, который выполняется так же, как другие мощные языки программирования, как например, Visual C/C++.

Чтобы увеличивать производительность, LabVIEW предусматривает многочисленные возможности для упрощения разработки приложений. Одна из таких возможностей – многопоточность.

Многопоточность встроена в LabVIEW, как стандартная конфигурация. Кроме того, можно настраивать конфигурацию потока, чтобы оптимизировать ее для таких типов приложений, как сбор данных или инструментальный ввод/вывод. Эта многопоточная технология дает возможность воспользоваться преимуществом многопроцессорных машин, чтобы исполнять одновременно несколько задач. С помощью Application Builder (Разработчик приложений), можно формировать и распределять автономные исполняемые файлы. Это позволяет разрабатывать приложения в одном месте, а выполнять их в другом.

Из LabVIEW, можно вызвать внешний код, например, библиотеки динамических связей (DLL) на платформах Windows, и общедоступные библиотеки на платформах UNIX и MACINTOSH. В средах программирования C/C++, Visual Basic, и в других открытых средах могут создаваться DLL и Общедоступные Библиотеки для использования в LabVIEW.

В LabVIEW также есть полный набор функций сетевых протоколов TCP/IP, для формирования распределенных приложений, способных к обмену информацией и командами по Internet. Это позволяет обеспечить доступ к программным средствам (приложениям), разработанным в среде LabVIEW через сеть Internet или любую другую сеть, в которой используются эти протоколы.

В частности, программа управления экспериментом на автоматизированном стенде может запускаться на любом компьютере, включенном в эту сеть.

Перечисленными свойствами обладают версии среды LabVIEW 5.0 и 6.0. Поэтому исполнителями данной работы было принято решение о разработке программного обеспечения автоматизированного стенда с использованием среды LabVIEW 5.0.

Для структуры практикума выбранной в данной НИР в среде LabVIEW имеется специально разработанный набор инструментов (Tool Kit) – взаимодействие с реляционными базами данных (Database connectivity), который предполагается использовать в окончательном варианте клиентского программного обеспечения.