Источник: http://lab18.ipu.rssi.ru/projects/conf2010/2/13.htm
В рамках представляемой работы[1] рассматриваются задачи создания программно-аппаратных компонентов для распределенных систем управления, которые обеспечивают решение следующих задач:
· удаленное взаимодействие с машиной реального времени ядра двух компьютерной системы ЧПУ, для получения диагностических данных о процессе управления и передачи управляющих команд от web-клиентов;
· построение интерактивного web-пространства для совместной работы участников (персонала) распределенной компьютерной системы технологическими объектами.
Задачами исследования особенностей построения компонентов распределенной компьютерной системы управления, являются:
· Разработка средств по удаленному мониторингу и управлению сервером, обслуживающим систему числового управления станком;
o сервер мониторинга должен предоставлять web-клиентам диагностические данные о состоянии сервера-ядра системы ЧПУ;
o сервер мониторинга должен предоставлять функции по базовому управлению станком;
Обобщённая архитектура
Обобщенная архитектура распределенной системы управления технологическими объектами.
Центральный web-сервер гетерогенной компьютерной системы реализует взаимодействие с системами управления станочным оборудованием, таким образом, для web-клиентов потенциально предоставляется возможность контроля, диагностики, и даже управления производственными процессами. Для web-клиентов сервер предоставляет инструментальные средства взаимодействия участников гетерогенной среды обеспечивающих основу для построения виртуальной производственной корпорации (1). Функции web-сервера можно разделить на следующие группы:
1. Реализация функций удаленного web-терминала системы управления ЧПУ;
2. Предоставление web-ресурсов для построения виртуальной производственной корпорации, обеспечивающих решение следующих задач:
· оперативного размещения клиентами заказов на производство на свободных мощностях виртуальных корпораций;
· взаимодействия различных подразделений виртуальной производственной корпорации, посредством форумов, интерактивных конференций, доступа к специализированным базам данных, интерактивных web-средств поддержки и сопровождения проектов и т.п.;
· сбора и обработки технологической информации, для обеспечения эффективного информационного обмена конструкторской и технологической документацией;
· управления доступом к информационным ресурсам с учетом прав пользователей.
3. Реализация web-ресурсов дистанционного обучения и переподготовки технических специалистов;
4. Обеспечение административных функций управления содержимым web-ресурсов, управления правами пользователей, контроль деятельности виртуального производства.
Функции web-сервера
Web-сервер должен выполнять широкий спектр функций по сбору статистики, обработке клиентских запросов и передаче потокового видео. Для этого была выбрана операционная система семейства Linux - Ubuntu 9.10. Системы на базе Linux являются настраиваемыми, гибкими, стабильными системами, кроме того они привлекательны с финансовой точки зрения.
Базовым сервисом, который должен обслуживать и хранить информацию о состоянии ядра системы управления станком PCNC, является MySQL(от Sun Microsystems). Это свободная система управления базами данных (СУБД). СУБД отвечает в системе за хранение данных, поступивших как с сервера ядра системы ЧПУ [2], так и с внутренних web-сервисов, например, хранит учетные записи пользователей и уровни их доступа в системе.
Для передачи данных о работе сервера PCNC в СУБД было разработано приложение на языке С#, которое собирает статистику ядра и реализует базовое функции управления ЧПУ.
Задача запуска приложений С# на платформе Linux была успешно решена с применением проекта Mono […]. Разработанная программа, по сбору данных с сервера ядра системы ЧПУ, запускается в фоновом режиме на web-сервере и осуществляет постоянный мониторинг сервера PCNC. Программа отслеживает позиционирование осей станка ЧПУ, статус и выполнение управляющей программы. Все эти данные в непрерывном режиме записываются в СУБД, после чего могут быть просмотрены или отредактированы.
Для просмотра и редактирования данных используется связка программных продуктов: Apache, PHP, JavaScript. Этот набор дает возможность с помощью PHP скриптов, получить доступ к данным хранящимся в СУБД.
Удалённый терминал управления станком
Пользовательский интерфейс удаленного web-терминала, построенного на основе взаимодействия с базой данных web-сервера станка.
Поскольку web-сервер предоставляет возможность получения web-страницы пользователем через браузер однократно, т.е. отсутствует регулярное обновление страницы, то для динамического отображения изменяющихся в реальном времени данных, приходится использовать технологию AJAX […]. Это технология, которая позволяет в асинхронном режиме изменять данные на web-странице пользователя без ее перезагрузки. К недостатку применения этой технологии можно отнести то что не все мобильные платформы ее поддерживают. Например, как показала практика, стандартный браузер Window CE не поддерживает данную технологию динамического представления данных.
В конечном итоге использование представленных технологий дает инструментарий по отображению данных из СУБД, и их редактированию. Это значит, что система предоставит возможность по мониторингу и управлению web-сервером ЧПУ.
Заключение
По результатам исследования можно сделать следующий вывод: на базе свободно распространяемого программного обеспечения и web-технологий разработан web-сервер, который предоставляет набор средств для взаимодействия участников гетерогенной системы между собой и возможность доступа к диагностическим данным процесса и к функциям управления системы ЧПУ. При этом, не требуется установка каких-либо дополнительных программных средств со стороны пользователя, система работает как web-сервис. Доступ к системе можно получить посредством стандартного web-браузера при наличии персонального идентификатора логин-пароль, по которому отслеживается, какой из разработчиков удаленно управляет системой.
Литература
1. Григорьев С.Н., Мартинов Г.М. Перспективы развития распределенных гетерогенных систем ЧПУ децентрализованными производствами // Автоматизация в промышленности. 2010. №5. C. 4-8. 2. Мартинов Г.М., Сосонкин В.П. Системы числового программного управления. –М.:Логос, 2005. -296с. 3. Мартинов Г. М., Мартинова Л. И. - Современные тенденции в области числового программного управления станочными комплексами // СТИН. 2010. №7. C. 7-10. 4. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Построение интерфейса оператора систем ЧПУ с привлечением web-технологий // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. №10. C. 41-44. 5. Мартинов Г. М., Сосонкин В. Л. Принципы построения удаленных терминалов ЧПУ для мехатронных систем // Автотракторное электрооборудование. 2004. №1-2. С. 29-32.