分时多任务操作系统与IO处理.ppt

3 3分时多任务操作系统与I O处理 操作站 控制总线 TCP IP Ethernet WAN LAN 处理总线 TCP IP Ethernet 冗余服务器 工程服务器 设备 防火墙 三级系统 CPU冗余 冗余总线 Powerlink I O控制器 现场设备 电机 3 3分时多任务操作系统与I O处理 计算机集散控制系统 DCS 的PCC群 分别完成管理 控制 现场的数据采集与处理各控制站之间的通信等功能扩容 系统硬件以模块方式添加扩展 新的软件以模块方式添入 3 3分时多任务操作系统与I O处理 现代工业控制任务需要分时多任务操作系统的支持 3 3分时多任务操作系统与I O处理 PCC便是配有分时多任务操作系统的典型代表 3 3分时多任务操作系统与I O处理 多任务操作系统分为几个任务层 3 3分时多任务操作系统与I O处理 控制层 管理层 现场层 模块化的应用软件 用最适合的编程语言创建任务 任务维护非常简单 模块化的编程和测试工具 3 3分时多任务操作系统与I O处理 多任务操作系统的优点 并行处理几个控制任务 确定多个任务的处理时间 监控任务时灵活设定循环时间 每个任务级别分配一致的I O映像 3 3分时多任务操作系统与I O处理 多任务操作系统的功能要求 1 多任务操作系统的性能2 PCC的内存区3 B R多任务操作系统组成4 多任务 3 3分时多任务操作系统与I O处理 B R2000操作系统的优点 3 3分时多任务操作系统与I O处理 一个完整的复杂项目可以分成多个独立的任务来完成 每个任务都是独立的程序部分 它可以完成许多不同的功能 3 3分时多任务操作系统与I O处理 应用项目结构化 3 3分时多任务操作系统与I O处理 每个任务用最合适的编程语言来建立 单个的功能容易编写 并且使功能模块化 单个任务故障处理简单 3 3分时多任务操作系统与I O处理 结构化的优点 用户可以按需要设定每个应用任务的循环时间 特殊任务的响应时间不受完整程序循环时间的限制 3 3分时多任务操作系统与I O处理 3 3分时多任务操作系统与I O处理 2 PCC的内存区 3 3分时多任务操作系统与I O处理 PCC系统结构 3 3分时多任务操作系统与I O处理 一个PCC系统有两个不同的内存区 3 3分时多任务操作系统与I O处理 PCC系统的存储器可粗分为 3 3分时多任务操作系统与I O处理 RAM和ROM 主要存储执行程序的数据 只在存储器带电时才能保存数据 RAM 3 3分时多任务操作系统与I O处理 3 3分时多任务操作系统与I O处理 掉电时内容不会丢失 操作系统 控制器程序 重要数据都存储在这里 ROM 3 3分时多任务操作系统与I O处理 3 3分时多任务操作系统与I O处理 3 多任务操作系统组成 3 3分时多任务操作系统与I O处理 3 3分时多任务操作系统与I O处理 PCC专用软件包 标准任务 高速任务 通信软件 功能库 系统任务 例外任务 3 3分时多任务操作系统与I O处理 应用程序 循环任务 非循环任务 循环任务 PCC任务 是标准的PCC应用程序 在每一个设定的循环时间内被准确地执行一次 重要的任务放置在具有较短循环时间的任务层中 它们执行得更及时 3 3分时多任务操作系统与I O处理 3 3分时多任务操作系统与I O处理 5 10 15 20 25 0 ms 紧迫任务A 1ms 紧迫任务B 2ms 一般任务C 5ms 非循环任务D 2ms 5ms 20ms 非循环任务 空闲时间任务 利用的空闲时间被执行 典型的非循环任务是一些完成统计任务的程序 例如 打印一个报表 3 3分时多任务操作系统与I O处理 循环任务的优先级比非循环任务高循环任务可以中断非循环任务 3 3分时多任务操作系统与I O处理 3 3分时多任务操作系统与I O处理 4 多任务 如果将大量的任务放置在一个任务等级中 由于这些任务必须在相应的短时间内完成 会引起系统过载 3 3分时多任务操作系统与I O处理 这个问题可以通过选择合适的任务等级及正确地设置任务循环时间来解决 3 3分时多任务操作系统与I O处理 3 3分时多任务操作系统与I O处理 标准任务层的默认循环时间表 3 3分时多任务操作系统与I O处理 运行时间 循环时间 空闲时间 空闲时间 3 3分时多任务操作系统与I O处理 I O处理 3 3分时多任务操作系统与I O处理 数据输入与输出处理即I O状态刷新 PCC的I O管理器要求尽可能快的将I O状态传送给I O终端 3 3分时多