Унифицированный программный комплекс для автоматизированных стендов различного назначения

The unified program complex for the automated stands of various purpose

 

Бокарёв А.Д., Егоров А.А., Кирпичев К.Ю.

 

Московский авиационный институт (государственный технический университет)

(Кирпичев К.Ю.. - студент каф. «Приборы и измерительно-вычислительные комплексы»,

научныt руководители доцент Егоров А.А., Бокарёв А.Д.)

Аннотация

Работа посвящена разработке унифицированного программного комплекса, предназначенного для автоматизации процессов проведения экспериментов на автоматизированных стендах и программно-аппаратных комплексах, требующих человеко-машинного интерфейса с возможностью фиксирования и хранения процессов и результатов в базе данных с последующей аналитической обработкой.

Для исследования и тестирования экспериментальных электронных образцов широко используются различные автоматизированные стенды. Их основные функции часто можно свести к следующим: конфигурирование входящих в комплекс устройств, выдача управляющих воздействий, получение результирующих данных и их последующий анализ.

Унифицированный программный комплекс используется для решения задач автоматизации следующих процессов: конфигурирования устройств, сбора данных, первичной обработки, обеспечения требуемой функциональности с данными, фиксирования всех действий и результатов в БД с дальнейшим перемещением и аналитической обработкой в хранилище данных (средствами СУБД).

Основной неизменной частью программного комплекса является ядро системы. Он обеспечивает контроль, управление и диспетчеризацию составных модулей комплекса, а также взаимодействие с БД через драйвер базы данных. Драйвер базы данных представляет собой библиотеку, поддерживающую заданные интерфейсы и настроенную на определенную СУБД (MS SQL Server, Oracle и т.п.). Взаимодействие драйвера БД с СУБД осуществляется по технологии ADO.NET. Ядро представляет собой отдельное приложение, разработанное на платформе .NET Framework с использованием компонентно-ориентированного языка C# и современных технологий.(ADO.NET, Remoting и т.п.). Приложение выполняется на основной рабочей станции (сервере), возможна реализация в виде сервиса [1].

Элементы автоматизированного стенда могут быть рассредоточены по разным удаленным компьютерам, объединенных в сеть. Для обеспечения взаимодействия с отдельными модулями стенда разрабатывается драйвер конкретного устройства. Драйвер конкретного устройства взаимодействует с модулем автоматизированного комплекса, обеспечивая его функционирование и учитывая всю его специфику. Взаимодействие с ядром осуществляется по технологии удалённого доступа «Remoting» по протоколам транспортного уровня TCP/HTTP.

Всю необходимую функциональность по обработке и представлению данных осуществляют модули пользовательского интерфейса, которые, также могут находится на различных ПК в сети, взаимодействуя с ядром по технологии Remoting с открытыми описанными интерфейсами.

Все конфигурационные данные, описательная информация и хранилище полученных данных хранятся в БД. База данных изначально конфигурируется заданным набором служебных данных, затем расширяется структурами для хранения получаемых данных от драйверов конкретных устройств (при регистрации и подключении конкретного драйвера). Модули пользовательской функциональности также имеют доступ к БД через ядро системы, для хранения своих данных и осуществления различных выборок из имеющихся данных. По требованию пользователя осуществляется передача накопленных результатов экспериментов в хранилище данных (организовывается средствами СУБД) для дальнейшего построения n-мерных кубов и анализа срезов (OLAP технологии, обеспечиваются средствами СУБД) [2].

Интерфейсы для осуществления взаимодействия составных модулей стенда с ядром системы предполагается делать открытыми  для предоставления возможности разработки драйверов конкретных устройств и модулей функциональности сторонними разработчиками.

Унифицированный программный комплекс адаптируется под конкретный автоматизированный стенд путём разработки драйверов конкретных устройств стенда и наращивания требуемой функциональности с помощью модулей.

Для поддержки и обновления используемых модулей и драйверов конкретных устройств для автоматизированных стендов планируется использовать соответствующий сервис обновления, актуализирующий текущие файлы и данные в БД при обмене с сервером, доступным через глобальную сеть интернет.

 

Список литературы

1. Вигерс К.И. Разработка требований к программному обеспечению : Пер. с англ. - М.: издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2004 - 554 с.

2. Мартин Фаулер  «Архитектура корпоративных программных приложений» исправленное издание. Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. - 544 с.