Реальная задача такова:
Создать имитационный стенд, который имитирует в реальном времени поведение технологического агрегата (упаковочная машина и т.д.). Назначение стенда - тестирование программ управления этим агрегатом. Программа находится в ПЛК.
Стенд делается для домашнего использования.
Агрегат имеет в своем составе: 10-20 моторов, 10-20 пневмоцилиндров, 30-50 дискретных датчиков и 30-50 перемещающихся в пространстве деталей, плюс органы управления и индикации для оператора (кнопки и лампы).
Рабочий цикл программы стенда должен быть такой:
1 .Стенд получает данные с входов (100 дискретных входов + несколько аналоговых)
2. Затем по математической модели обсчитывается поведение агрегата (перемещение объектов в пространстве, срабатывание датчиков, работа моторов и пневматики)
3. После чего полученные данные выдаются на выходы - примерно 100 дискретных, несколько аналоговых, и несколько (~10) слов данных по CAN или RS485.
Длительность рабочего цикла хочется получить не более 2-3 мсек, а в идеале 1 мсек.
Полученные от стенда данные визуализируются в виде простейшей 2-мерной картинки, где отображены все перемещающиеся объекты, датчики, клапана и моторы.
В данный момент задача частично решена при помощи подручных средств (процессорный модуль фирмы Control Techniques), но имитирует только 5-10% от всех узлов агрегата, причем рабочий цикл составляет 15-20 мсек.
Это явно плохо! Нужно увеличение производительности примерно в 100 раз!
Оптимизация кода уже достала до смерти, хочется простое производительное решение, чтобы быстро решать задачу "в лоб", имея запас по производительности.
рассматриваю варианты:
1. РС с ОС реального времени. Уже установил QNX, но пугает необходимость разбираться с QNX, которая 100% потом никогда в жизни не пригодится. Кроме того, платы ввода-вывода Advantech (и другие) идут без драйверов. Драйвера нужно писать самостоятельно, чего не хотелось бы (хочется быстрый старт!).
2. РС c DOS. Проблема - организовать параллельное выполнение потока обсчета и потока визуализации. Смотрю в сторону расширений реального времени типа RTKernel. Либо, как бы это не было смешно, но использовать выделенный комп с обсчетом, а визуализацию смотреть на инструментальном ноутбуке.
3. Микроконтроллер (ARM? Cortex? DSP? или что еще) для обсчета мат модели, а визуализация на отдельном компе. Этот вариант был бы оптимальным, т.к. нет новой ОС, в которую нужно вникать, визуализацию я бы сделал на дельфи, а микроконтроллер, не тратящий ресурсы на ОС, видеоадаптер и т.д., показал бы все, на что он способен.
Отсюда вопрос - насколько быстро производятся вычисления с плавающей точкой?
|
)