Исследование построения терминальной части систем PCNC на

Расширение цифрового осциллографа системы управления
за счет включения анализатора сигналов
Цель:
Создание методики построения подсистемы анализа
сигналов для приложения системы управления
технологическим оборудованием
Задачи:
 Анализ существующих на рынке программных решений и
определение требований к конкурентоспособной системе
 Определение программных подходов и разработка
алгоритмов высокопроизводительной обработки больших
объемов данных
 Построение объектной модели универсального анализатора
сигналов с открытой модульной архитектурой
 Практическая реализация анализатора сигналов в системе
ЧПУ WinPCNC
Место анализатора сигналов в архитектуре приложения
системы ЧПУ
Задача диспетчеризации
Данные
Запрос
данных
Интерполятор
Данные
Запрос
данных
NC-приложение
пользователя
Данные
Программируемый
логический
контроллер (PLC)
База данных
реального
времени
Запрос
данных
Данные
Данные
Запрос
данных
NC-подсистема
Интерпретатор
(ISO- процессор)
Логическая задача
Технологическая задача
Геометрическая задача
Объектно-ориентированный канал (OOC_CL)
Данные
Запрос
данных
Пользовательский
интерфейс
(MMI)
Данные
Запрос
данных
Инструмент разработки управляющих программ
(NC_PDT)
Данные
PC-подсистема
Функциональность:
 Конфигурирование
вычислений
 Повтор вычислений
 Зависимые
вычисления
 Экспорт и импорт
конфигурации
Запрос
данных
PC-приложение
пользователя
Терминальная задача
Компонентная
архитектура
Распределенная модель хранения данных
Структура подсистемы вычислений
Диаграмма классов подсистемы вычислений
«interface»IOsciComputation
+DoComputation()
+AddSignal(in key : int, in s : Signal)
+InitForm(in dCoefficientsArray : double[], in nOperandsIdsArray : int[])
+ReturnFunctionInformation() : string[]
+ReturnCalculatedSignalPoints() : ArrayList
+ReturnArrayOfSignalPoints() : ArrayList[]
+ReturnSignalKind() : int[]
+ReturnYUnitName() : string[]
+ReturnXUnitName() : string[]
+ReturnSamplingTime() : string[]
+ReturnUnitInformation() : int[,]
+ReturnComputerName() : string
+ReturnNumberOfCalculatedSignals() : int
+ReturnNumberOfCoefficients() : int
+ReturnNumberOfSourceSignals() : int
+ReturnGenericComputerFilter(out strAttributeName : string, out strValues : string[])
+GetOKButtonState() : bool
+ReturnOperandIDsArray() : int[,]
+ReturnComputedSignalColors() : uint[]
Пользовательский интерфейс и возможности
конфигурирования
Результаты работы анализатора сигналов
Выводы
 Предложенные
идеи
позволили
решить
такие
диагностические задачи как: анализ Фурье, построение
АФЧХ, круговой тест, анализ контура, интегральные и
дифференциальные
вычисления
над
сигналами,
арифметические операции и некоторые другие в рамках
единого приложения цифрового осциллографа.
 Высокая производительность обработки больших объемов
данных обеспечивается за счет применения компонентного
подхода в архитектуре. Инкапсуляция данных в COMкомпонентах позволяет избежать дублирования данных и
ускоряет работу за счет обмена только COM-интерфейсами.
 Предложенная схема построения вычислительной подсистемы
позволяет
расширять
и
конфигурировать
наборы
вычислителей
без
перекомпиляции
существующих
программных модулей. Для расширения вычислительных
функций конечный пользователь нуждается только в
спецификации интерфейса вычислителей.