Download curs apd upg Paraschiv PDF

Titlecurs apd upg Paraschiv
File Size1.4 MB
Total Pages206
Table of Contents
                            Coperta APD
Cap 1 APD Calc
Cap 2 APD Calc
Cap 3 APD Calc
Cap 4 APD Calc
Cap 5 APD Calc
                        
Document Text Contents
Page 1

NICOLAE PARASCHIV




















ACHIZIŢIA ŞI
PRELUCRAREA

DATELOR


























UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIEŞTI
2008

Page 2

Achiziția și prelucrarea datelor

Capitolul 1 1


















.


1.1. Funcţiile automatizării proceselor

După cum se cunoaşte, prin proces se înţelege o succesiune de
transformări ce caracterizează diverse obiecte sau fenomene în evoluţia lor
spaţio - temporală. O importanţă aparte prezintă procesele tehnologice
caracterizate pe lângă transferuri masice i energetice şi de transferuri
informa ionale.

Unui proces îi sunt de regulă asociate trei categorii de obiective şi
anume

- obiective de calitate;

- obiective de eficienţă;

- obiective de securitate.

Aceste obiective sunt de regulă formulate prin specificaţii asociate
produselor sau serviciilor rezultate, mărimea beneficiilor rezultate ca urmare a
valorificării acestora, norme protecţie a factorului uman, mediului şi
infrastructurii procesului.

Conducerea încadrează activitate de dirijare a evoluţiei procesului în
vederea realizării obiectivelor impuse. După cum factorul uman este implicat
sau nu conducerea poate fi manual sau automat .

Conducerea presupune existenţa unui mijloc de conducere (MC), care să
aplice comenzi obiectului condus (OC) respectiv procesului. Ansamblul celor
două entităţi încadrează un sistem de conducere (SC).

Dacă procesul se află numai sub influenţa comenzilor, este suficientă
determinarea comenzilor ţinând cont numai de obiective. După cum se observă
din figura 1.1 sistemul de conducere este deschis , mijlocul de conducere nefiind
informat în legătură cu rezultatul acţiunilor sale.

PPrroobblleemmaattiiccaa ssiisstteemmeelloorr
ddee aacchhiizziițțiiee șșii pprreelluuccrraarree
aa ddaatteelloorr

CCAAPPIITTOOLLUULL

11

Page 103

Achiziția și prelucrarea datelor

Capitolul 3 102

- întâlnire (intersec ie) pentru realizarea în comun a scopurilor
aplicaţiei din care fac parte taskurile.

Taskul ca unitate de bază a programării concurente se bucură de
următoarele proprietăţi importante:

- indivizibilitate;

- secven ialitate;

- asincronism;

- temporalitate.

 Indivizibilitatea se referă la faptul că taskul este unitate atomic din
punctul de vedere al concurenţei, cu alte cuvinte acesta nu poate fi divizat în alte
unităţi cărora SOTRM să le acorde în mod autonom resurse.

 Secvenţialitatea presupune absenţa paralelismului în interiorul unui
task, în consecinţă execuţia fiind pur secvenţială.

 Asincronismul are în vedere o independenţă relativă a execuţiei
taskurilor, cu excepţia momentelor de interacţiune când este necesară
sincronizarea.

 Temporalitatea atestă faptul că taskul se manifestă şi este
recunoscut numai în intervalul cuprins între activarea şi terminarea sa.

Taskurile pot interacţiona în două moduri şi anume:

- direct prin concurenţa asupra unor resurse;

- indirect prin partajare resurselor şi comunicare.

În cadrul interacţiunii directe controlul concurenţei se realizează din
interiorul taskurilor, în timp ce reglementările aferente interacţiunilor indirecte
revin SOTRM .

Consideraţiile de mai sus au în vedere faptul că din punctul de vedere al
comportării exterioare un task se specifică prin următoarele trei elemente:

- intrările (datele);

- ieşirile (rezultatele);

- timpul de execuţie.

În continuare vor fi prezentate câteva elemente care privesc formalizarea
sistemelor de taskuri şi a interacţiunilor din cadrul acestora.

Un sistem de taskuri ST este definit ca un dublet

),(ST  T , (3.2)

în care  n,T,T,T 21T este o mulţime de taskuri iar < reprezintă o relaţie de
ordine totală (precedenţă) definită pe mulţimea T .

Page 104

Achiziția și prelucrarea datelor

Capitolul 3 103

Pentru două taskuri Tji T,T relaţia ji TT  semnifică faptul că ultima

instrucţiune a taskului Ti trebuie să se încheie înainte de începerea părimei
instrucţiuni a taskului Tj .

În mod obişnuit unui task TiT îi sunt asociate două evenimente
semnificative şi anume:

iT - iniţierea taskului;

iT - terminarea taskului.

 Ini ierea unui task corespunde unei tranziţii de stare care include:
- achiziţia şi asigurarea resurselor necesare execuţiei taskului;

- iniţializarea stării resurselor;

- transferul datelor de la intrare.

 Terminarea unui task are asociată o tranziţie de stare care cuprinde:
- transferul rezultatelor la ieşire;

- eventuala restaurare a stării resurselor;

- eliberarea resurselor.

Se reaminteşte faptul că o resursă reprezintă o entitate fizică sau logică
utilizată de un task pe parcursul execuţiei sale. În rândul resurselor pot fi
incluse UCP, dispozitive de intrare/ie ire, memoria intern , memoria extern ,
variabile, fi iere, proceduri, etc. Este important de subliniat faptul că
echipamentul gazdă pe care rulează sistemul de taskuri se consideră partajat în
resurse, definirea resurselor şi partajarea fiind funcţie de aplicaţie.

Relaţia de precedenţă într-un sistem de taskuri poate fi sugestiv
reprezentată printr-un graf de preceden . Acesta este un graf orientat care are
ca noduri elementele mulţimii T , iar arcele sunt asociate relaţiei de precedenţă.
Pentru două taskuri Tji T,T un arc de la Ti la Tj - respectiv arc(Ti, Tj) - apare

în graf numai dacă ji TT  şi nu există un task Tk astfel încât jki TTT  .

Pentru un graf de precedenţă prezintă interes următoarele elemente:

- lungime a drumului între două taskuri;

- task succesor şi task predecesor;

- task ini ial şi task terminal;

- nivelul unui task neterminal;

- secven de execu ie a unui task,

care vor fi definite în cele ce urmează.

Page 205

Ingineria aplicaţiilor de timp real

204


Indiferent de referinţa modificată , se transferă în BDP ambele referinţe
recalculate. Ca şi în taskul REG_MUTIVAR, accesul la BDP se face într-o
secţiune critică, pentru excluderea mutuală fiind utilizat tot semaforul binar
SEMEX.

5.3. Baze de date de proces

În general o bază de date reprezintă o mulţime de date organizate după

anumite criterii în scopul de a facilita prelucrarea acestora într-un anumit tip de
aplicaţii.

Aplicaţiile de conducere timp real impun prezenţa într-o bază de date
aferentă a datelor care privesc:

- cunoaşterea stării procesului;
- elaborarea mărimilor de comandă;
- adoptarea unor decizii de natură tehnico – economică legate de

proces.

O bază de date care conţine date organizate pentru a fi utilizate în
aplicaţii de conducere în timp real se numeşte bază de date de proces (BDP).
Aplicaţiile care privesc consultarea şi actualizarea unei BDP trebuie să fie
compatibile cu cerinţele impuse prelucrării în timp real. Cu alte cuvinte execuţia
celor două tipuri de aplicaţii nu trebuie să determine întârzieri peste limitele
admise.

Un sistem de gestiune aferent unei BDP trebuie să răspundă
următoarelor cerinţe importante:

- să asigure securitatea datelor;

- să asigure integritatea datelor;

- să asigure independenţa datelor.

Cerinţa de securitate impune existenţa de proceduri care să permită
accesul la date numai pentru persoanele şi/sau programele autorizate. Aceste
proceduri impun implementarea unui sistem adecvat de chei de acces, parole,
etc. Tot pentru securitate se poate apela la criptarea datelor, însă trebuie să se
ţină cont că operaţiile de criptare/decriptare sunt consumatoare de timp.

Cerinţa de integritate presupune protecţia datelor la o funcţionare
necorespunzătoare a echipamentului pe care rulează aplicaţiile sau chiar a
programelor aferente acestor aplicaţii. O posibilitate de asigurare a acestei
cerinţe o reprezintă crearea copiilor de siguranţă pentru BDP.

Cerinţa de independenţă implică adoptarea unor structuri de descriere a
datelor care să nu implice schimbări ale acestora la înlocuirea sau modificarea
programelor aferente aplicaţiilor de conducere.

Într-o BDP sunt uzual cuprinse următoarele categorii de date:

Page 206

Ingineria aplicaţiilor de timp real

205


a) date din proces în cadrul fişierelor istorice ale valorilor
parametrilor;

b) comenzi aplicate procesului în cadrul fişierelor istorice ale valorilor
comenzilor;

c) evenimente semnificative din proces în cadrul jurnalului
evenimentelor;

d) adrese ale perifericelor de proces (traductoare şi elemente de
execuţie);

e) referinţe şi parametri de acordare pentru regulatoarele automate
după abatere;

f) parametri de acordare a modelelor aferente automatizării avansate;

g) intervenţii ale personalului de operare, în cadrul jurnalelor de
intervenţii;

h) date privind funcţionalitate sistemului de conducere în timp real.

În evoluţia unei BDP intervin următoarele etape:

a) structurarea bazei de date;

b) încărcarea datelor în bază;

c) actualizarea datelor în bază.

Structurarea BDP implică adoptarea de structuri pentru organizarea
datelor, definirea atributelor şi a tabelelor etc.

Încărcarea datelor se referă la datele din categoriile d, e, f din
enumerarea de mai sus şi este realizată la iniţializarea sistemului programelor de
conducere.

Actualizarea datelor se realizează prin funcţiile achiziţie date, generare
comenzi, intervenţii operator.

Din punctul de vedere al amplasamentului secţiuni ale BDP se pot găsi
în memoria primară sau secundară (pe harddisk sau suporturi externe). În
memoria primară sunt locate datele a căror schimbare se realizează cu o
frecvenţă ridicată, cum ar fi de exemplu referinţele regulatoarelor după abatere.
Pe harddisk sunt păstrate date asociate evoluţiei procesului (parametri, comenzi,
evenimente), însă nu pentru perioade îndelungate. Pentru perioade de timp mari
datele se arhivează şi se transferă pe suporturi externe magnetice sau optice.

Similer Documents