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Systembeschreibung
Systemmerkmale
Prozessor
Echtzeitkern
Zeitsteuerung
ADbasic
Schnittstellen
Befehlsverarbeitung
2
2 Systembeschreibung
2.1
ADwin Systemkonzept
ADwin-Systeme garantieren den schnellen und zeitlich präzisen Ablauf von Messda-
tenerfassungs- und Automatisierungsaufgaben mit sehr schnellen Echtzeitanforderun-
gen. 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 Speicher. Der Prozes-
sor 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 beliebigen
mathematischen Funktionen verarbeitet und auf dieses Ergebnis reagiert 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 Visu-
alisierung von Daten, zur Eingabe und Bedienung der Abläufe mit Netzwerk- und
Datenbankzugriffen, während gleichzeitig auf dem Prozessor des ADwin-Systems alle
Aufgaben, die Echtzeit erfordern, abgearbeitet werden.
Das Betriebssystem für den DSP des ADwin-Systems wurde auf das Erreichen kürzes-
ter Reaktionszeiten optimiert. Dieser Echtzeitkern verwaltet parallele Prozesse, die im
Multitasking-Verfahren gleichzeitig ablaufen können. Prozesse mit niedriger Priorität
werden in einem Zeitscheibenverfahren verwaltet. Prozesse mit hoher Priorität unter-
brechen bei ihrer Anforderung alle niedrigpriorisierten Prozesse und werden sofort voll-
ständig ausgeführt (präemptives Multitasking). Hochpriorisierte Prozesse werden
zeitgesteuert oder von externen Events (Trigger) ausgelöst.
Für den präzisen Aufruf hochpriorisierter Prozesse sorgt der im System integrierte
Timer. Er hat eine Auflösung von 25 Nanosekunden (3,3ns ab Prozessor T11). Zu
beachten ist die extrem kurze Reaktionszeit von nur 300 Nanosekunden beim Wechsel
von einem niedrig- zu einem hochpriorisierten Prozess. Ein ständig laufender Kommu-
nikationsprozess ermöglicht einen kontinuierlichen Datenaustausch zwischen dem
ADwin-System und dem PC auch während laufenden Anwendungen. Dabei hat die
Kommunikation keinen Einfluss auf die Echtzeitfähigkeit des ADwin-Systems, trotzdem
können jederzeit Daten ausgetauscht werden.
Das Echtzeit-Entwicklungstool ADbasic ermöglicht die einfache und schnelle Erstel-
lung 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 Kommu-
nikation mit dem PC erweitert.
Die Kommunikation zwischen ADwin-System und PC
Das ADwin-System ist mit dem PC über eine USB- oder Ethernet-Schnittstelle ver-
bunden. Über diese Schnittstelle kann das ADwin-System nach dem Einschalten vom
PC gebootet werden. Nach dem Booten erwartet das ADwin-Betriebssystem Komman-
dos vom PC, die es abarbeitet.
Es gibt zwei Arten von Kommandos: Zum einen Kommandos, die nur Daten vom PC
an das ADwin-System schicken, wie z.B. „Prozess laden", „Prozess starten" oder
„Parameter setzen", zum anderen Kommandos, die von dem ADwin-System eine Ant-
wort erwarten, wie z.B. „Variablen lesen" oder „Datensätze lesen". Beide Arten von
Kommandos werden vom ADwin-System sofort bearbeitet beziehungsweise sofort und
ADwin
ADwin-light-16 , Handbuch Version 3.5, November 2013
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