Разработка математической модели событийно-управляемого алгоритма в виде совместно функционирующих гиперпроцессов с асинхронной активацией

Предложена модификация модели гиперпроцесса, предполагающая совместное функционирование нескольких гиперпроцессов, в том числе, гиперпроцессов, активируемых от источников прерываний целевой микроконтроллерной платформы. Модель может выступать в качестве концептуальной основы для создания языка программирования четвертого поколения industrialC (iC), который совмещает преимущества процесс-ориентированного подхода при спецификации алгоритмов с возможностью эффективной утилизации ресурсов вычислительной платформы, что особенно привлекательно при программировании микроконтроллеров с открытой архитектурой в задачах управления и мониторинга технических систем [1].

Публикации

1. Rozov A. S., Zyubin V. E. "Process-oriented programming language for MCU-based automation" // IEEE International Conference on Control and Communications, SIBCON-2013, Krasnoyarsk, 12-13 September, 2013. – Krasnoyarsk: Siberian Federal University, 2013. pp. 17–20

Программно-алгоритмический комплекс виртуальных лабораторных стендов

Рис. 1. Пример типового лабораторного стенда из набора (бетоносмесительный узел)

Реализован программный комплекс «Набор виртуальных лабораторных стендов для изучения стратегий управления объектами автоматизации» [1], который предназначен для организации обучения специалистов в области промышленной автоматизации программированию управляющих алгоритмов технологического уровня (уровня программируемых логических контроллеров).

Комплекс предоставляет возможность создания и отработки алгоритмов управления следующими объектами автоматизации, которые реализованы программно средствами пакета LabVIEW и оформлены в виде виртуальных лабораторных стендов: «Электросушилка для рук», «Перекресток», «Автоматизированный розлив бутылок», «Сортировочный конвейер», «Лифт пятиэтажного дома», «Турникет метрополитена», «Бетоносмесительный узел». Виртуальные лабораторные стенды (рис. 1) обеспечивают возможность практического исследования типовых алгоритмов управления, в том числе, связанных с дискретным управлением, регулированием, обработкой временных интервалов, конвергенцией и дивергенцией потоков управления. При работе с каждым из виртуальных лабораторных стендов комплекс обеспечивает: 1) компьютерное моделирование объекта автоматизации; 2) управление объектом автоматизации в ручном режиме; 3) создание алгоритма управления объектом автоматизации на языке процесс-ориентированного программирования Рефлекс; 4) трансляцию созданной пользователем программы в язык Python с выдачей диагностических сообщений; 5) запуск созданного алгоритма управления посредством встроенного интерпретатора языка Python и программное формирование управляющих воздействий на объект управления; 6) возможность изменения параметров объекта автоматизации и условий его функционирования; 7) отображение состояния алгоритма управления во время его функционирования.

Публикации

1. Зюбин В. Е., Журавлева Н. В., Лях Т. В. Программный комплекс «Набор виртуальных объектов управления». Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2013616968 – зарегистрировано 06.11.2013 г.

Графический язык процесс-ориентированного программирования Hyper-process Diagram (HPD)

Предложен графический формализм Hyper-Process Diagram HPD [1], расширяющий Flawchart выразительными средствами поддержки понятийного аппарата процесс-ориентированного программирования. Показано, что формализм HPD позволяет создавать графические спецификации сложных гетерогенных управляющих алгоритмов. HPD ориентирован на использование при проектировании ПО систем управления в качестве коммуникативного средства (облегчая согласование алгоритма с заказчиком и выявление внутренних несогласованностей в техническом задании, сокращая время выработки базовой стратегии управления и архитектуры разрабатываемых программ). Формализм может быть выбран в качестве удобного формата документирования запрограммированных алгоритмов и служить основой для создания интегрированных сред графической разработки с возможностями автоматической генерации переносимого исполняемого кода. Как вариант, формализм HPD может быть рекомендован в качестве средства, расширяющего возможности набора диаграмм UML.

Публикации

1. Горячкин А. А., Зюбин В. Е., Лубков А. А. Разработка графического формализма для описания алгоритмов в процесс-ориентированном стиле // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2013. Том 14. Выпуск 2. С. 44-54