Требования к временным характеристикам АСОИУ

Время протекания процесса на объекте или соответственно ему время отображения объекта возможны варианта:

1. Время протекания процесса совпадает со временем отображения процесса.
2. Время протекания процесса больше времени отображения.
3. Время протекания процесса меньше времени отображения.
4. Время протекания процесса примерно равно времени отображения.

Для 2-ой и 3-й группы основные технические требования систем обусловлены спецификой объекта и специфицируются в техническом задании.

Примечание: Для предприятий сроки отчетности следующие: год, квартал, месяц, сутки, смена.

Примечание: Последнее время с учетом рыночных требований системы должны строиться с учетом временного параметра запаздывания не должно превышать 1 день (24 часа).

Требования могут быть жестче, а период отчетности может быть произвольным.

При моделировании процессов, как ясно из выше приведенного видно что масштабы могут быть больше 1 и меньше 1 и для характеристики масштабирования может использоваться коэффициент масштабирования времени.

Т_отобр — складывается из

 t_д — время получения сигнала от датчика.

t_отобр — время получения сигнала от датчика.

T_{восприятия} — время восприятия отображенного сигнала.

Примечание: В разветвленных сетях или системах также нужно учитывать время передачи по сетям связи.

Рассмотрим первую группу. Системы реального времени.

Для систем данной группы синхронизация процессов может производиться двумя способами: синхронно и асинхронно.

В синхронной системе машина постоянно в соответствии с временным интервалом опрашивает датчики и проверяет наличие того или иного события. В синхронной системе интервал времени должен выбираться с учетом требования t запаздывания, обнаружение сигнала должно быть меньше tкритического.

В асинхронной системе обработка события или сигнала с датчика происходит по инициативе генерируемой датчиком или событием.

Системы работающие в том же масштабе времени и синхронизируемые с процессами на объекте не зависимо от способа синхронизации называют системами реального времени. Часть необходимых функций в таких системах, как правило выполняют так называемые операционные системы реального времени. Если временные характеристики процесса и отображения сопоставляемы и близки, в них иногда не используют операционные системы реального времени (ОСРВ), а их функции выполняют оператор или специальный программный блок, который следит за выдачей эталонных меток времени от блока таймера.

Примечание: В локальных сетях при реализации режима реального времени могут возникнуть проблемы синхронизации таймера для быстропротекающих процессов.

В системах реального времени очень жесткие требования, время отображения процесса должно быть всегда меньше времени протекания процесса.

В системе всегда должен быть резерв времени. В таких системах существует понятие запаздывания системы, которое будет наблюдаться при выдачи сигнала и определяется по формуле.

Если сигнал передается по сети необходимо учитывать время передачи по сети. В техническом задании на время запаздывания могут быть наложены очень жесткие требования и ограничения.

Понятия.

Реальное время — время в течении которого протекает обслуживаемый функциональный процесс. Это так же относиться к выполнению вычислений в течении физического процесса таким образом, что бы результаты вычислений могли быть использованы для выполнения процесса или обработка входных данных и сигналов с датчика производиться достаточно быстро что бы повлиять на последующую порцию входных данных.

Пример. Системы управления физическими процессами или обучающими.

Ввод в реальном времени — данные вводимые в систему, в момент их генерации другой системой.

Вывод в реальном времени — вывод данных из системы к моменту, когда они нужны другой системе.

В общем виде, систему реального времени можно определить, как систему где гарантированно время реакции т.е. задержка ответа всегда является реальной величиной и не превышает определенного значения. Для подобного класса систем реального времени рассматривается, как не получение ответа или может трактоваться, как ошибка. Период реакции может колебаться от нескольких микросекунд до нескольких долей секунд.

Пример. Систему реального времени можно отнести условно к банковским системам, резервирования или продажи билетов. В таких системах на запрос человека может быть получен ответ с запаздыванием до нескольких секунд, в этом случае система формирует правильно хотя вам и не сообщают о времени задержки получения ответа. Ошибка возникает в случае не получения ответа, и наверное данные системы лучше отнести к системам работающим в диалоговом режиме, чем к системам реального времени.

Есть сетевые оболочки, которые функционируют на компьютерах, они представляют собой сетевую, многозадачную, многопользовательскую, многоконсольную операционную систему. Среда ее может включать в себя текстовые редакторы, файл, менеджеры, большое количество утилит, таблицы, процессоры, языки программирования, БД и т.д.

В системах управления, очень важный момент очередности выполнения программ, и выполнение программ в соответствии с временным графиком или выполнение программы связанной с определенным событием.

В системах реального времени (так же, как и во всех компьютерах) существует режим работы который называется, режим прерывания. Приоритеты могут быть установлены:

• В относительной системе.
• В абсолютной системе.

Относительные системы в которых задачи высшего приоритета становятся в начало очереди и дожидаются окончания исполнения и выполнения задачи программой.

Абсолютная система в которой задача высшего уровня может прервать выполнение задачи низшего уровня.

Работы с приоритетами могут привести к тому, что некоторые задачи могут совсем не выполняться и бывает необходимость программным путем пропустить их вне очереди.

Приоритеты могут быть статистическими и динамическими. Статистические не меняются в ходе программ или изменения ситуации на объекте. Динамические допускают заранее предусматриваемые программным путем изменение приоритетов (самый большой приоритет у таймера). Система приоритетов это вынужденная мера, когда в системе или компьютере не хватает вычислительной мощности, т.е. некоторые проблемы которые решаются с помощью приоритетов можно решить другими путями, как-то:

1 способ: Выделение в системе отдельного компьютера или вычислительного  устройства под задачи высшего приоритета.

2 способ: Поставить мощный компьютер, в котором не будет проблем очереди на

                тот или иной ресурс.

Примечание: Приоритет может быть введен так же в сеть или в систему передачи данных, как правило в производстве таких систем не бывает, хотя в системах информационных агентств или в военных системах такое используется.