Двухуровневый_подход_к_ПО

1.

«PERFECT 26»
Программный комплекс
управления технологическими
процессами:
Разделение технологии и управляющей программы
Январь 2026

2.

Почему традиционный подход
начинает устаревать?
В современных реалиях адаптивность становится все
важнее
● Оперативная перенастройка под новое изделие
● Быстрая корректировка режимов
● Внедрение изменений без остановки линии
● Сокращение времени реакции на требования
производства

3. Традиционная архитектура управления

В большинстве систем:
• Логика технологического процесса встроена в
управляющую программу
• Последовательность операций зашита в код
• Параметры процесса жёстко связаны с
алгоритмом
• Управление оборудованием и технология — не
разделены
Любое изменение технологии требует изменения
программного кода. Архитектура ориентирована на
стабильность процесса, но не на его изменяемость.

4. Реальные задачи эксплуатации

На этапе эксплуатации установки часто
возникает необходимость:
подстроить
технологию
под
конкретное
изделие
изменить последовательность операций
добавить
новый
параметр
для
технологического процесса
откорректировать параметры процесса.
При этом:
разработчик ПО не всегда доступен
изменения должны вноситься быстро и без
риска для работающего ПО.

5. Двухуровневая архитектура системы

Аппаратные
средства
Двухуровневая
архитектура системы
Диспетчер
отработки
техпроцесса
Модуль
управления
оборудованием
задаёт параметры
передаёт команды
ожидает ответа на команды
выполняет их
управляет
возвращает результаты и
последовательностью
выполнения команд.
принимает
команды
из
диспетчера отработки
статусы.

6. Модуль управления оборудованием

Обеспечивает:
обмен с аппаратными блоками
управление аналоговыми и цифровыми
входами/выходами
управление двигателями
Реализует:
наладочный режим работы
отладку и диагностику оборудования
Максимально стабилен
Изменяется редко

7. Диспетчер обработки циклограмм технологического процесса

Поле изменяемых программных параметров
Является
программным
модулем,
обеспечивающим
выполнение
циклограмм
технологического процесса.
Окно циклограммы
Основная
циклограмма
процесса
Монитор
аварийных
ситуаций

8. Алгоритм отработки циклограмм

Монитор
Проверка 1
Задержка
Старт техпроцесса
Инициализация
Запуск монитора
Команда 1
Команда 2
…
Проверка 2
Команда n
Задержка
Финализация
…
Обработка аварии
Проверка m
Останов техпроцесса
Задержка

9. Язык программирования циклограмм

Преимущества:
Для
описания
технологического
разработан
циклограмм
процесса
собственный
программирования.
был
язык
файл
с
команд.
действий установки
последовательным
Интуитивно понятен для специалистов
производственного профиля
Циклограмма
процесса представляет собой текстовый
Наглядное описание последовательности
Возможность редактирования в любом
текстовом редакторе
набором
Специализированные команды, применяемые
в сварочных процессах и синхронных
движениях исполнительных механизмов

10. Файл описания аппаратных ресурсов

Файл аппаратных ресурсов предназначен для
описания состава и конфигурации оборудования,
используемого в системе управления.
Ресурс Имя_очереди {r|w|rw} [LowLim UpLim] [LowLim UpLim] [;Комментарий]\r\n
Ресурс – обязательный элемент.
Имя очереди – обязательный элемент, имя очереди.
r, w, rw – обязательный элементы, должен быть использован один элемент по выбору.
LowLim, UpLim – нижняя и верхняя границы допустимого диапазона значений переменной.
M000
Q0
w
-100
100
0
;Мотор, только запись, позиция от -100 до100 скорость от 0 до ±∞
Inf;

11. Файл описания техпроцесса

[Path]; Путь к основным циклограммам
Cyclogram = "CA658_N_sector.cyc"
Monitor = "CA658_monitor.cycm"
Final = "Break.cyc"
[TP]; Название программы
Name = "CA658_N_sector"
NSect = 21
[PR0]; Параметр действительного типа
Tip = "Диаметр изделия, мм"
Label = "_Diam"
Caption = "Диаметр, мм"
Precision = 1
LowLim = 0,000000
UpLim = 1000,000000
Value = 89,000000
[PB0]; Параметр логического типа
Tip = "Определение длины дуги"
Label = "1L_on"
Caption = "Длина дуги"
OnText = "Касанием"
OffText = "Нет"
Value = TRUE
[PR100]; Параметр перечисляемого типа
Tip = "Выбор типа тока"
Label = "_IMode"
Caption = "Тип тока"
Items =
"Постоянный;Импульсный;Шагоимп.;Колебания\0D\0A"
Value = 0

12. Основные группы и структура команд

1. Взаимодействие с аппаратными
ресурсами. Чтение состояний
аналоговых и дискретных входов.
Управление выходами и приводами.
2. Выполнение операций. Переходы,
метки, внешние метки, задержки,
условия.
3. Вычисления и работа с данными.
Базовые арифметические операции,
работа с переменными, косвенная
адресация.
4. Взаимодействие с оператором. Вывод
информации, запрос данных, запрос
выбора действий.
Команда [Ресурс] [p] [v] [t] [;комментарий]
Команда - текстовое название команды
Ресурс – имя ресурса
P,V,T -параметр - параметры команды (константа
формата real, программный параметр или
переменная. В зависимости от типа команды
количество параметров может быть разным.
комментарий - текстовый комментарий.

13. Пример файла циклограммы

Label
LL002
SetB
SETA
SET
SET
WAITD
COMP
SET
SET
MANOP
GOTO
IMode
DC; Задать тип тока - постоянный
Iset
_IPodj; Установить ток поджига дуги
Power
1;Включить сварочный источник
HF
1;Включить осциллятор
Ion
1
-2,5;Ждать пока появится ток
LL001 1 = acc ;Проверить есть ли ток
Power
0;Выключить сварочный источник
HF
0;Выключить осциллятор
LL002;
Дуга не зажглась! Повторить еще раз?
L999
Label
LL001

14. Сравнение с системами на ПЛК

ПЛК
Двухуровневая архитектура
Один циклический процесс
Алгоритм и технология внутри программы
Аварии проверяются внутри алгоритма
Изменение
программы
технологии
=
правка
Разделение
управляющей
программы
и
технологии
всей
Аварийная логика вынесена отдельно
Постоянный монитор состояния
Редактирование
циклограмм
текстовом редакторе
Изменения без перекомпиляции
в
любом

15. Преимущества предлагаемого подхода

Гибкость изменения технологии.
Алгоритм процесса может быть изменен без вмешательства в основное ПО
Быстрое внедрение правок
Изменения вносятся на уровне текстового сценария без перекомпиляции
Доступность редактирования
Программы могут редактироваться специалистами с базовыми знаниями
программирования
Разделение функций программистов и технологов