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Systembeschreibung
Systemmerkmale
Prozessor
Echtzeitkern
Zeitsteuerung
ADbasic
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2 Systembeschreibung
2.1 ADwin Systemkonzept
ADwin-Systeme garantieren den schnellen und zeitlich präzisen Ablauf von
Messdatenerfassungs- und Automatisierungsaufgaben mit sehr schnellen
Echtzeitanforderungen. Das bietet eine ideale Basis für Anwendungen wie:
– sehr schnelle digitale Regler
– sehr schnelle Steuerungen
– Datenerfassung mit sehr schneller Online-Analyse der Messdaten
– Überwachung komplexer Triggerbedingungen und vieles mehr
ADwin-Systeme sind optimiert für Abläufe mit kurzen Prozesszykluszeiten
von einer Millisekunde bis zu wenigen Mikrosekunden.
Das ADwin-System besitzt analoge und digitale Ein- und Ausgänge, einen
schnellen Prozessor (32-Bit-Floating-Point Signalprozessor) und lokalen Spei-
cher. Der Prozessor übernimmt die gesamte Echtzeitverarbeitung im System.
Die Anwendungen laufen eigenständig und unabhängig vom PC und dessen
Auslastung.
Der Prozessor des ADwin-Systems verarbeitet jeden Messwert sofort.
In einem Zyklus können die Zustände von Eingängen erfasst, diese mit belie-
bigen mathematischen Funktionen verarbeitet und auf dieses Ergebnis rea-
giert werden, und das sogar bei sehr kurzen Prozesszykluszeiten von wenigen
Mikrosekunden. Es ergibt sich eine perfekte und logische Arbeitsteilung: auf
dem PC läuft ein Programm zur Visualisierung von Daten, zur Eingabe und
Bedienung der Abläufe mit Netzwerk- und Datenbankzugriffen, während
gleichzeitig auf dem Prozessor des ADwin-Systems alle Aufgaben, die Echt-
zeit erfordern, abgearbeitet werden.
Das Betriebssystem für den DSP des ADwin-Systems wurde auf das Errei-
chen kürzester Reaktionszeiten optimiert. Dieser Echtzeitkern verwaltet paral-
lele Prozesse, die im Multitasking-Verfahren gleichzeitig ablaufen können.
Prozesse mit niedriger Priorität werden in einem Zeitscheibenverfahren ver-
waltet. Prozesse mit hoher Priorität unterbrechen bei ihrer Anforderung alle
niedrigpriorisierten Prozesse und werden sofort vollständig ausgeführt
(präemptives Multitasking). Hochpriorisierte Prozesse werden zeitgesteuert
oder von externen Events (Trigger) ausgelöst.
Für den präzisen Aufruf hochpriorisierter Prozesse sorgt der im System inte-
grierte Timer. Er hat eine Auflösung von 25 Nanosekunden (3,3ns ab Prozes-
sor T11). Zu beachten ist die extrem kurze Reaktionszeit von nur 300 Nano-
sekunden beim Wechsel von einem niedrig- zu einem hochpriorisierten
Prozess. Ein ständig laufender Kommunikationsprozess ermöglicht einen kon-
tinuierlichen Datenaustausch zwischen dem ADwin-System und dem PC auch
während laufenden Anwendungen. Dabei hat die Kommunikation keinen Ein-
fluss auf die Echtzeitfähigkeit des ADwin-Systems, trotzdem können jederzeit
Daten ausgetauscht werden.
Das Echtzeit-Entwicklungstool ADbasic ermöglicht die einfache und schnelle
Erstellung von zeitkritischen Programmen für ADwin-Systeme. ADbasic ist
eine integrierte Entwicklungsumgebung unter Windows mit Möglichkeiten
zum Online-Debugging. Die gewohnte, leicht erlernbare BASIC-Befehlssyntax
wurde um Funktionen für den direkten Zugriff auf Ein- und Ausgänge sowie zur
Prozesssteuerung und zur Kommunikation mit dem PC erweitert.
ADwin-Gold USB / ENET, Handbuch Version 4.3, Januar 2012
ADwin
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