CAE (англ. Computer-aided engineering) — общее название для программ и программных пакетов, предназначенных для решения различных инженерных задач: расчётов, анализа и симуляции физических процессов. Расчётная часть пакетов чаще всего основана на численных методах решениядифференциальных уравнений (см.: метод конечных элементов, метод конечных объёмов, метод конечных разностей и др.).
Современные системы автоматизации инженерных расчётов (CAE) применяются совместно с CAD-системами (зачастую интегрируются в них, в этом случае получаются гибридные CAD/CAE-системы).
CAE-системы — это разнообразные программные продукты, позволяющие при помощи расчётных методов (метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод конечных объёмов) оценить, как поведёт себя компьютерная модель изделия в реальных условиях эксплуатации. Помогают убедиться в работоспособности изделия, без привлечения больших затрат времени и средств.
В русском языке есть термин САПР, который подразумевает CAD/CAM/CAE/PDM.
Наиболее распространённые CAE-системы
§ T-FLEX Анализ — универсальная система КЭ анализа с встроенным пре-/постпроцессором;
§ APM WinMachine 2010 — отечественная универсальная система для проектирования и расчета в области машиностроения, включающая КЭ анализ с встроенным пре-/постпроцессором;
§ APM Civil Engineering 2010 — отечественная универсальная система КЭ анализа с встроенным пре-/постпроцессором для проектирования и расчета металлических, железобетонных, армокаменных и деревянных конструкций;
§ ANSYS — универсальная система КЭ анализа с встроенным пре-/постпроцессором;
§ MSC.Nastran — универсальная система КЭ анализа с пре-/постпроцессором MSC.Patran;
§ ABAQUS — универсальная система КЭ анализа с встроенным пре-/постпроцессором;
§ FIDESYS[1] — универсальная система КЭ анализа с встроенным пре-/постпроцессором, предназначенная для решения статических и динамических задач прочности при конечных деформациях с использованием метода конечных элементов (МКЭ), метода спектральных элементов (МСЭ), разрывного метода Галеркина (DG);
§ NEiNastran — универсальная система КЭ анализа с пре-/постпроцессором;
§ NX Nastran — универсальная система МКЭ анализа;
§ SAMCEF — универсальная система КЭ анализа с пре-постпроцессором SAMCEF Field.
§ OpenFOAM — свободно-распространяемая универсальная система КО пространственного моделирования механики сплошных сред;
§ SALOME — платформа для проведения расчётов МСС (подготовка данных — мониторинг расчёта — визуализация и анализ результатов);
§ CAElinux[2] — дистрибутив операционной системы Линукс, включающий в себя ряд свободных САЕ-программ, в том числе OpenFOAM и SALOME.
§ STAR-CD — универсальная система МКО анализа с пре-/постпроцессором;
§ STAR-CCM+[3] — универсальная система МКО анализа с пре-/постпроцессором;
§ ADAMS[4] — система моделирования и расчёта многотельной динамики;
§ Универсальный механизм (UM)[5] — программный комплекс предназначен для моделирования динамики и кинематики плоских и пространственных механических систем;
§ EULER (Эйлер)[6] — программный комплекс автоматизированного динамического анализа многокомпонентных механических систем;
§ ФРУНД[7] — комплекс моделирования динамики систем твёрдых и упругих тел;
§ Femap — независимый от САПР пре- и постпроцессор для проведения инженерного анализа методом конечных элементов;
§ QForm 2D/3D — специализированный программный комплекс для моделирования и оптимизации технологических процессов объёмной штамповки;
§ MBDyn[8] — система комплексного анализа и расчётов нелинейной динамики твёрдых и упругих тел, физических систем, «умных» материалов, электрических сетей, активного управления, гидравлических сетей, аэродинамики самолётов и вертолётов. Распространяется на условиях лицензии GNU GPL 2.1.;
§ SimulationX[9] — программный комплекс для моделирования и анализа динамики и кинематики автомобилей, индустриального оборудования, электро-, пневмо- и гидроприводов, ДВС, гибридных двигателей и т. д.
§ FEM-models — программный комплекс для моделирования и анализа методом конечных элементов. Специализация программы — геотехнические расчеты, совместные расчеты систем здание-основание.
История развития
Историю развития рынка CAD/CAM/CAE-систем можно достаточно условно разбить на три основных этапа, каждый из которых длился, примерно, по 10 лет.
Первый этап начался в 1970-е годы. В ходе его был получен ряд научно-практических результатов, доказавших принципиальную возможность проектирования сложных промышленных изделий. Во время второго этапа (1980-е) появились и начали быстро распространяться CAD/CAM/CAE-системы массового применения. Третий этап развития рынка (с 1990-х годов до настоящего времени) характеризуется совершенствованием функциональности CAD/CAM/CAE-систем и их дальнейшим распространением в высокотехнологичных производствах (где они лучше всего продемонстрировали свою эффективность).
На начальном этапе пользователи CAD/CAM/CAE-систем работали на графических терминалах, присоединённых к мейнфреймам производства компаний IBM и Control Data, или же мини-ЭВМ DECPDP-11 и Data General Nova. Большинство таких систем предлагали фирмы, продававшие одновременно аппаратные и программные средства (в те годы лидерами рассматриваемого рынка были компании Applicon, Auto-Trol Technology, Calma, Computervision и Intergraph). У мейнфреймов того времени был ряд существенных недостатков. Например, при разделении системных ресурсов слишком большим числом пользователей нагрузка на центральный процессор увеличивалась до такой степени, что работать в интерактивном режиме становилось трудно. Но в то время пользователям CAD/CAM/CAE-систем ничего, кроме громоздких компьютерных систем с разделением ресурсов (по устанавливаемым приоритетам), предложить было нечего, так как микропроцессоры были ещё весьма несовершенными. По данным Dataquest, в начале 1980-х стоимость одной лицензии CAD-системы доходила до 90 000 долл.
Развитие приложений для проектирования шаблонов печатных плат и слоёв микросхем сделало возможным появление схем высокой степени интеграции (на базе которых и были созданы современные высокопроизводительные компьютерные системы). В течение 1980-х годов был осуществлён постепенный перевод CAD-систем с мейнфреймов на персональные компьютеры (ПК). В то время ПК работали быстрее, чем многозадачные системы, и были дешевле. По данным Dataquest, к концу 1980-х годов стоимость CAD-лицензии снизилась примерно до 20 тыс. долл.[ источник не указан 219 дней ]
В начале 1980-х годов произошло расслоение рынка CAD-систем на специализированные секторы. Электрический и механический сегменты CAD-систем разделились на отрасли ECAD и MCAD. Разошлись по двум различным направлениям и производители рабочих станций для CAD-систем, созданных на базе ПК:
§ часть производителей сориентировалась на архитектуру IBM PC на базе микропроцессоров Intel х86;
§ другие производители предпочли ориентацию на архитектуру Motorola (ПК её производства работали под управлением ОС Unix от AT&T, ОС Macintosh от Apple и Domain OS от Apollo).
Производительность CAD-систем на ПК в то время была ограничена 16-разрядной адресацией микропроцессоров Intel и MS-DOS. Вследствие этого, пользователи, создающие сложные твердотельные модели и конструкции, предпочитали использовать графические рабочие станции под ОС Unix с 32-разрядной адресацией и виртуальной памятью, позволяющей запускать ресурсоёмкие приложения.
К середине 1980-х годов возможности архитектуры Motorola были полностью исчерпаны. На основе передовой концепции архитектуры микропроцессоров с усеченным набором команд (Reduced Instruction Set Computer — RISC) были разработаны новые чипы для рабочих станций под ОС Unix (например, SunSPARC). Архитектура RISC позволила существенно повысить производительность CAD-систем.
С середины 1990-х годов развитие микротехнологий позволило компании Intel удешевить производство своих транзисторов, повысив их производительность. Вследствие этого появилась возможность для успешного соревнования рабочих станций на базе ПК с RISC/Unix-станциями. Системы RISC/Unix были широко распространены во 2-й половине 1990-х годов, и их позиции все ещё сильны в сегменте проектирования интегральных схем. Зато сейчас Windows NT и Windows 2000 практически полностью доминируют в областях проектирования конструкций и механического инжиниринга, проектирования печатных плат и др. По данным Dataquest и IDC, начиная с 1997 года рабочие станции на платформе Windows NT/Intel (Wintel) начали обгонять Unix-станции по объёмам продаж. За прошедшие с начала появления CAD/CAM/CAE-систем годы стоимость лицензии на них снизилась до нескольких тысяч долларов (например, 6000 долл. у Pro/Engineer).
12. Программная среда для разработки и запуска распределенных систем управления АСНИ.
EPICS
| EPICS | |
| Тип | Open Source |
| Разработчик | Аргоннская национальная лаборатория |
| Операционная система | Cross-platform |
| Первый выпуск | 19 января 1994 |
| Последняя версия | 3.14.11 (28 августа 2009) |
| Лицензия | EPICS Open License |
| Сайт | EPICS website |
EPICS (от англ. Experimental Physics and Industrial Control System) — программная среда для разработки и запуска распределенных систем управления для научных и экспериментальных установок, таких, как ускорители частиц,телескопы и других больших установок. EPICS также предоставляет возможности SCADA. Среда EPICS создана с целью разработки больших систем, которые часто включают в себя большое число объединенных в сеть компьютеров и обеспечивает распределенное управление и передачу данных.
Распределённая система управления (англ. Distributed Control System, DCS) — система управления технологическим процессом, характеризующаяся построением распределённой системы ввода вывода и децентрализацией обработки данных.
РСУ применяются для управления непрерывными и гибридными технологическими процессами (хотя, строго говоря, сфера применения РСУ только этим не ограничена). К непрерывным процессам можно отнести те, которые должны проходить днями и ночами, месяцами и даже годами, при этом остановка процесса, даже на кратковременный период, может привести к порче изготавливаемой продукции, поломке технологического оборудования и даже несчастным случаям. Классическим примером непрерывного процесса является изготовление стекла в стекловаренной печи.
Сферы применения РСУ многочисленны:
1. Химия и нефтехимия.
2. Нефтепереработка и нефтедобыча.
3. Стекольная промышленность.
4. Пищевая промышленность: молочная, сахарная, пивная.
5. Газодобыча и газопереработка.
6. Металлургия.
7. Энергоснабжение и т. д.
Требования к современной РСУ:
1. Отказоустойчивость и безопасность.
2. Простота разработки и конфигурирования.
3. Поддержка территориально распределённой архитектуры.
4. Единая конфигурационная база данных.
5. Развитый человеко-машинный интерфейс.
13. Виды АСНИ. SCADA - система диспетчерского управления и сбора данных в реальном времени.
SCADA (аббр. от англ. supervisory control and data acquisition, диспетчерское управление и сбор данных) —программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. SCADA может являться частью АСУ ТП,АСКУЭ, системы экологического мониторинга, научного эксперимента, автоматизации здания и т. д. SCADA-системы используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени. Данное программное обеспечение устанавливается на компьютеры и, для связи с объектом, использует драйверы ввода-вывода или OPC/DDE серверы. Программный код может быть как написан на языке программирования (например на C++), так и сгенерирован в среде проектирования.
Иногда SCADA-системы комплектуются дополнительным ПО для программирования промышленных контроллеров. Такие SCADA-системы называются интегрированными и к ним добавляют термин SoftLogic.
Термин «SCADA» имеет двоякое толкование. Наиболее широко распространено понимание SCADA как приложения[2], то есть программного комплекса, обеспечивающего выполнение указанных функций, а также инструментальных средств для разработки этого программного обеспечения. Однако, часто под SCADA-системой подразумевают программно-аппаратный комплекс. Подобное понимание термина SCADA более характерно для раздела телеметрия.
Значение термина SCADA претерпело изменения вместе с развитием технологий автоматизации и управления технологическими процессами. В 80-е годы под SCADA-системами чаще понимали программно-аппаратные комплексы сбора данных реального времени. С 90-х годов термин SCADA больше используется для обозначения только программной части человеко-машинного интерфейсаАСУ ТП.
Основные задачи, решаемые SCADA-системами
Операторский интерфейс, разработанный в SCADA
SCADA-системы решают следующие задачи:
§ Обмен данными с «устройствами связи с объектом», (то есть с промышленными контроллерами и платами ввода/вывода) в реальном времени через драйверы.
§ Обработка информации в реальном времени.
§ Логическое управление.
§ Отображение информации на экране монитора в удобной и понятной для человека форме.
§ Ведение базы данных реального времени с технологической информацией.
§ Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями.
§ Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.
§ Осуществление сетевого взаимодействия между SCADA ПК.
§ Обеспечение связи с внешними приложениями (СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры и т. д.). В системе управления предприятием такими приложениями чаще всего являются приложения, относимые к уровню MES.
SCADA-системы позволяют разрабатывать АСУ ТП в клиент-серверной или в распределённой архитектуре.
Основные компоненты SCADA
SCADA—система обычно содержит следующие подсистемы:
§ Драйверы или серверы ввода-вывода — программы, обеспечивающие связь SCADA спромышленными контроллерами, счётчиками, АЦП и другими устройствами ввода-вывода информации.
§ Система реального времени — программа, обеспечивающая обработку данных в пределах заданного временного цикла с учетом приоритетов.
§ Человеко-машинный интерфейс (HMI, англ. Human Machine Interface) — инструмент, который представляет данные о ходе процесса человеку оператору, что позволяет оператору контролировать процесс и управлять им. Программа-редактор для разработки человеко-машинного интерфейса.
§ Система логического управления — программа, обеспечивающая исполнение пользовательских программ (скриптов) логического управления в SCADA-системе. Набор редакторов для их разработки.
§ База данных реального времени — программа, обеспечивающая сохранение истории процесса в режиме реального времени.
§ Система управления тревогами — программа, обеспечивающая автоматический контроль технологических событий, отнесение их к категории нормальных, предупреждающих или аварийных, а также обработку событий оператором или компьютером.
§ Генератор отчетов — программа, обеспечивающая создание пользовательских отчетов о технологических событиях. Набор редакторов для их разработки.
§ Внешние интерфейсы — стандартные интерфейсы обмена данными между SCADA и другими приложениями. Обычно OPC, DDE, ODBC, DLL и т. д.
Концепции систем
Термин SCADA обычно относится к централизованным системам контроля и управления всей системой, или комплексами систем, осуществляемого с участием человека. Большинство управляющих воздействий выполняется автоматически RTU или ПЛК. Непосредственное управление процессом обычно обеспечивается RTU или PLC, а SCADA управляет режимами работы. Например, PLC может управлять потоком охлаждающей воды внутри части производственного процесса, а SCADA система может позволить операторам изменять уста для потока, менять маршруты движения жидкости, заполнять те или иные ёмкости, а также следить за тревожными сообщениями (алармами), такими как — потеря потока и высокая температура, которые должны быть отображены, записаны, и на которые оператор должен своевременно реагировать. Цикл управления с обратной связью проходит через RTU или ПЛК, в то время как SCADA система контролирует полное выполнение цикла.
Сбор данных начинается в RTU или на уровне PLC и включает — показания измерительного прибора. Далее данные собираются и форматируются таким способом, чтобы оператор диспетчерской, используя HMI мог принять контролирующие решения — корректировать или прервать стандартное управление средствами RTU/ПЛК. Данные могут также быть записаны в архив для построения трендови другой аналитической обработки накопленных данных.
Некоторые распространенные SCADA
На мировом рынке представлено более 50 продуктов[ источник не указан 40 дней ], которые можно отнести к SCADA-системам, продукты различаются:
§ по требуемой операционной системе, наиболее распространена Windows (Linux, Mac OSвстречаются намного реже для данного продукта);
§ по количеству поддерживаемого оборудования, протоколов (почти все SCADA поддерживаютModbus, LonWorks, BACnet, OPC, DDE, реже протоколы специфического оборудования, со своим нестандартным протоколом типа счётчика электрической энергии Меркурий 230ART, климатического контроллера Danfoss ECL-300, приборы фирмы Овен и т. п.);
§ по цене, по соотношению цена/качество, в общем случае на рынке представлены как полностью бесплатные SCADA, недорогие SCADA с ценой лицензии на 60 тегов от $100 (DATARate), так и SCADA ценой порядка $100 тыс., при максимальной комплектации — при количестве тегов более 5000, нескольких АРМ диспетчера (WinCC, InTouch, Citect);
§ частный случай условно-бесплатные SCADA, c ограничением по времени работы без перезапуска (обычно 1 час), или по количеству тегов (обычно 8-50), или по количеству одновременно поддерживаемых протоколов (обычно 1);
§ по наличию и типу ключа аппаратной защиты (программный ключ файл, аппаратный USB- или LPT-ключ, программная «привязка» к оборудованию), среди прочих факторов ключ платной SCADA в любом случае замедляет первоначальное развертывание и замену вышедшего из строя сервера;
§ по наличию прочих функций (поддержка резервирования, генераторы отчетов, удаленный доступ, веб-интерфейс и т. п.).
Полностью бесплатные SCADA[3: OpenSCADA, Rapid SCADA, FreeSCADA, scada-ГИНЭС, Inductive Automation Ignition.
Условно-бесплатные SCADA, достаточные для автоматизации малого технологического процесса и изучения без покупки лицензии, возможность работы в течение неограниченного времени[4][:
§ Simp Light Free — ограничение 8 тегов;
§ MasterSCADA — ограничения 32 тега для MasterSCADA RT32 без дополнительных возможностей или 1 час полнофункциональной работы для MasterSCADA Demo;
§ IGSS — ограничение 50 объектов (ориентировочно 150 тегов) и выбор одного протокола передачи данных (IGSS FREE50), по другому типу лицензии ограниченно время работы без перезапуска на 1 час и 1000 объектов (DEMO Mode)[5];
§ Контар АРМ — поддерживает только с контроллеры производства ОАО «МЗТА»;
§ IntegraXor свободна для 128 Modbus I/O;
§ Каскад. Демо-версия имеет ограничение на 32 физических канала ввода/вывода и 2 часа непрерывной работы, включает себя полную справочную систему, SQL-сервер Firebird 2.5, WEB-модуль (реализация WebSCADA) и ряд проектов, демонстрирующих возможности системы. SCADA интегрирована с SoftLogic-системой KLogic, и, как следствие, реализована сквозная технология программирования алгоритмов контроллеров и рабочих станций. При покупке лицензии время работы не ограничивается, лицензия выдается по числу каналов или устройств сервера доступа к данным и наличию дополнительных клиентских модулей;
§ Vijeo Citect - позволяет создать и отладить полноценный проект без приобретения лицензий, при отсутствии лицензий включается демо-режим, в котором проект запускается на ограниченное время, после истечения этого времени проект необходимо перезапустить. Лицензируется только среда исполнения (Runtime), среда разработки распространяется свободно. В комплекте идет стандартный набор драйверов для подключения к контроллерам и RTU разных производителей. Всего насчитывается более 100 типов устройств, без учета поддержки стандартных протоколов, таких как OPC, Modbus и т.д. В отсутствии контроллера или контроллеров проект можно разрабатывать и отлаживать благодаря эмуляции точек ввода-вывода конфигурируемых под конкретный контроллер.
Прочие SCADA[6]: Simatic WinCC, Intouch Wonderware, Trace mode, Genesis, SCADA Infinity, PcVue Solutions, RSView, ClearSCADA, DATARate, Контур, Круг-2000, ZenOn, Winlog, iFix, InduSoft Web Studio SCADA, Wizcon, Vijeo Citect, Статус-4, Каскад, Энтек, Sitex, Elipse E3, Elvis, Realflex RealWin SCADA, Broadwin (Advantech) WebAccess, General Electric Proficy Cimplicity, WellinTech SCADA, Factory Link (с 2012 года не поддерживается разработчиком[9]), Monitor Pro (базировалась на Factory Link, рекомендована замена на Vijeo Citect), Vijeo Look (рекомендована замена на Vijeo Citect).
WebSCADA
Под термином WebSCADA, как правило, понимается реализация человеко-машинного интерфейса (HMI) SCADA-систем на основе web-технологий.
Это позволяет осуществлять контроль и управление SCADA-системой через стандартный браузер, выступающего в этом случае в роли тонкого клиента.
Архитектура таких систем включает в себя WebSCADA-сервер и клиентские терминалы — ПК, КПК или мобильные телефоны с Web-браузером. Подключение клиентов к WebSCADA-серверу черезInternet/Intranet позволяет им взаимодействовать с прикладной задачей автоматизации как с простой web или WAP-страницей. Однако на данном этапе развития WebSCADA ещё не достигло уровня широкого промышленного внедрения, так как существуют сложности с защитой передаваемой информации. Кроме этого, реализация функций управления через незащищенные каналы связи противоречит соображениям безопасности любого промышленного объекта. В связи с этим, в большинстве случаев Web-интерфейсы используются в качестве удаленных клиентов для контроля и сбора данных.
Уязвимость
SCADA-системы могут быть уязвимы для хакерских атак, так, в 2010 году с использованием вирусаStuxnet была осуществлена атака на центрифуги для обогащения урана в Иране[10]. Таким образом, для защиты информационных комплексов, содержащих SCADA-системы, требуется соблюдение общих требований информационной безопасности.
14. Виды АСНИ. TANGO — распределенная система управления.
| TANGO | |
| Разработчик | TANGO Consortium |
| Операционная система | Cross-platform |
| Первый выпуск | 19 апреля 2001 |
| Последняя версия | 6.1.1.b (8 мая 2008) |
| Лицензия | LGPL, GPL |
| Сайт | TANGO website |
TANGO (от англ. TAco Next Generation Objects) — свободная объектно-ориентированная система, предназначенная для управления ускорителями, экспериментальными установками а также различным оборудованием и программным обеспечением. Система TANGO активно разрабатывается сообществом (в основном) операторовсинхротронов.
TANGO — распределенная система управления. Она может работать как на одной, так и на сотнях машин. TANGO использует omniorb реализацию CORBA в качестве сетевого протокола. Основной моделью взаимодействия является модель клиент-сервер. Взаимодействие между клиентами и серверами может быть синхронным, асинхронным, либо событийно-ориентированным.
TANGO основана на принципах объектной и сервисной ориентированности. Объектная модель TANGO поддерживает методы, атрибуты и свойства. В TANGO все объекты являются представлениями устройств.
В состав TANGO входят база данных, в которой хранятся все зарегистрированные в системе устройства, среда быстрой разработки приложений, а также большое число вспомогательных инструментов.
Основные компоненты TANGO
Ядро TANGO
Средства разработки и развертывания приложений
JIVE
Джайв (англ. JIVE — независимое Java приложение созданное для просмотра и редактирования базы данных TANGO. JIVE написан на Swing и для его запуска требуется виртуальная машина Java версии выше 1.4.0.
POGO
POGO — генератор кода для серверов устройств TANGO
Средства запуска и управления системой TANGO
Astor/Starter
Astor- это программный менеджер для системы TANGO. Astor может:
* Управлять хостами; * Запускать/Останавливать сервера устройств; * Посылать простые команды серверу устройства.Архивирование
Система TANGO также содержит встроенную систему архивировоания, использующую либо MySQLлибо Oracle. Система архивирования позволяет сохранять необходимые вам данные, поступающие от устройств. Подробнее см. описание на соответствующей странице сайта проекта TANGO.
Сервера устройств
TANGO в первую очередь используется, чтобы предоставить доступ к оборудованию по локальной сети. При этом диапазон оборудования может меняться от простейших регистров ввода вывода, пересылающих отдельные байты, до сложнейших детекторных систем, или даже целых систем управления заводом. Доступ к оборудованию программируется в процессах, называемых Сервер устройства (англ. Device Server). Сервер устройства реализует классы, обеспечивающие доступ к оборудованию. В процессе работы сервер устройства создает экземпляры устройств, отображающие логические сущности компонент оборудования. Клиент взаимодействует с устройствами, используя TANGO протокол.
Поддерживаемые языки программирования
§ C
§ C++
§ Java
§ Python
§ Matlab
§ LabVIEW
Лицензия
TANGO распространяется под двумя лицензиями. Библиотеки лицензируюстя в соответствии с GNU Lesser General Public License (LGPL). Средства разработки и сервера устройств лицензируются (если не указано иное) по лицензии GNU General Public License (GPL).
Консорциум
Консорциум — это группа институтов, активно разрабатывающих TANGO. Чтобы присоединиться к консорциуму институт должен подписать Меморандум и активно принимать участие в разработке TANGO. В настоящее время консорциум состоит из следующих институтов:
1. ESRF — Европейский центр синхротронного излучения, Гренобль, Франция
2. SOLEIL — Синхротрон Soleil, Париж, Франция
3. ELETTRA — Синхротрон Elettra, Триест, Италия
4. ALBA — Синхротрон Alba, Барселона, Испания
5. DESY — Синхротрон Petra III, Гамбург, Германия
Цель консорциума — гарантировать развитие TANGO.
Использование в России
Система TANGO используется на станциях Курчатовского источника синхротронного излучения.
15. Виды АСНИ. CORBA - поддержка разработки и развёртывания сложных объектно-ориентированных прикладных систем
CORBA (обычно произносится [ ко́рба ], иногда жарг. [ ко́бра ]; англ. Common Object Request Broker Architecture — общая архитектура брокера объектных запросов) — технологический стандарт написания распределённых приложений, продвигаемый консорциумом (рабочей группой) OMG и соответствующая ему информационная технология.
Назначение CORBA
Технология CORBA создана для поддержки разработки и развёртывания сложных объектно-ориентированных прикладных систем.
CORBA является механизмом в программном обеспечении для осуществления интеграции изолированных систем, который даёт возможность программам, написанным на разных языках программирования, работающих в разных узлах сети, взаимодействовать друг с другом так же просто, как если бы они находились в адресном пространстве одного процесса.
Общий обзор
Спецификация CORBA предписывает объединение программного кода в объект, который должен содержать информацию о функциональности кода и интерфейсах доступа. Готовые объекты могут вызываться из других программ (или объектов спецификации CORBA), расположенных в сети.
Спецификация CORBA использует язык описания интерфейсов (OMG IDL) для определения интерфейсов взаимодействия объектов с внешним миром, она описывает правила отображения из IDL в язык, используемый разработчиком CORBA-объекта.
Стандартизованы отображения для Ада, Си, C++, Лисп, Smalltalk, Java, Кобол, Object Pascal, ПЛ/1 иPython. Также существуют нестандартные отображения на языки Perl, Visual Basic, Ruby и Tcl, реализованные средствами ORB, написанными для этих языков.
Ключевые понятия технологии
Объекты по значению
Помимо удалённых объектов в CORBA 3.0 определено понятие объект по значению. Код методов таких объектов по умолчанию выполняется локально. Если объект по значению был получен с удалённой стороны, то необходимый код должен либо быть заранее известен обеим сторонам, либо быть динамически загружен. Чтобы это было возможно, запись, определяющая такой объект, содержит поле Code Base — список URL, откуда может быть загружен код.
У объекта по значению могут также быть и удалённые методы, поля, которые передаются вместе с самим объектом. Поля, в свою очередь также могут быть такими объектами, формируя таким образом списки, деревья или произвольные графы. Объекты по значению могут иметь иерархию классов, включая абстрактные и множественное наследование.
Компонентная модель CORBA (CCM)
Компонентная модель CORBA (CCM) — недавнее дополнение к семейству определений CORBA.
CCM была введена начиная с CORBA 3.0 и описывает стандартный каркас приложения для компонент CORBA. CCM построено под сильным влиянием Enterprise JavaBeans (EJB) и фактически является его независимым от языка расширением. CCM предоставляет абстракцию сущностей, которые могут предоставлять и получать сервисы через чётко определённые именованные интерфейсы, порты.
Модель CCM предоставляет контейнер компонентов, в котором могут поставляться программные компоненты. Контейнер предоставляет набор служб, которые может использовать компонент. Эти службы включают (но не ограничены) службу уведомления, авторизации, персистентности и управления транзакциями. Это наиболее часто используемые распределённым приложением службы. Перенося реализацию этих сервисов от необходимости реализации самим приложением в функциональность контейнера приложения, можно значительно снизить сложность реализации собственно компонентов.
Общий протокол межброкерного взаимодействия (GIOP)
GIOP — абстрактный протокол в стандарте CORBA, обеспечивающий интероперабельность брокеров. Стандарты, связанные с протоколом выпускает Object Management Group (OMG). Архитектура GIOP включает несколько конкретных протоколов:
1. Internet InterORB Protocol (IIOP) (Межброкерный протокол для Интернет) — протокол для организации взаимодействия между различными брокерами, опубликованный консорциумом OMG. IIOP используется GIOP в среде интернет, и обеспечивает отображение сообщений между GIOP и слоем TCP/IP.
2. SSL InterORB Protocol (SSLIOP) — IIOP поверх SSL, поддерживаются шифрование иаутентификация.
3. HyperText InterORB Protocol (HTIOP) — IIOP поверх HTTP.
Ссылка на объект (Corba Location)
CorbaLoc (англ. Corba Location) — является строковой ссылкой на объект технологии CORBA, подобнойURL.
Все реализации CORBA должны поддерживать как минимум два варианта OMG URL: corbaloc: и corbaname:. Их назначение в том, чтобы предоставить человеку способ читать и править ссылку, посредством которой можно получить ссылку на объект CORBA.
Пример corbaloc:
corbaloc::160.45.110.41:38693/StandardNS/NameServer-POA/_root
Реализация CORBA может предоставлять поддержку форматов «http:», «ftp:» и «file:». Назначение этих форматов в том, чтобы указать способ, откуда взять строковое представление ссылки на объект CORBA.
16. Языки АСНИ. Java — объектно-ориентированный язык программирования.
Java
| Java | |
| Класс языка: | объектно-ориентированный,структурный, императивный,кроссплатформенный |
| Появился в: | |
| Автор(ы): | Oracle Corporation (ранее Sun Microsystems) |
| Релиз: | Java SE 7 Update 7[1], Java SE 6 Update 35 (30 августа 2012) |
| Типизация данных: | строгая полиморфная,статическая, безопасная,именованная (англ.),явная (англ.) |
| Основные реализации: | многочисленные |
| Диалекты: | Generic Java (англ.),Pizza (англ.) |
| Испытал влияние: | Objective-C[2], Ада 83, Object Pascal[3], UCSD Pascal[4],Oberon[5][6],C++, C#[7],Smalltalk, Eiffel[8],Mesa (англ.)[9], Modula-3[10],Generic Java (англ.) |
| Повлиял на: | Ада 2005, C#, Clojure, D,ECMAScript, Groovy, J#, VJ#,JavaScript, PHP, Scala, Python,BeanShell |
| Лицензия | GNU General Public License /Java Community Process |
| Сайт: | oracle.com/technetwork/java,java.com |
Java — объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems (в последующем приобретённой компаниейOracle). Приложения Java обычно компилируются в специальный байт-код, поэтому они могут работать на любой виртуальной Java-машине (JVM) вне зависимости от компьютерной архитектуры. Дата официального выпуска — 23 мая 1995 года.
Написание в русском языке
В русском языке распространены два варианта написания: «Джава» и «Ява».[11] Правообладатели торговой марки Java считают, что правильное написание — транслитерация «Джава», и не признают слово «Ява», соответствующее традиционному произношению названия острова Ява. Компания Sun (ныне принадлежащая Oracle) придерживается англоязычного произношения во всех странах мира.[12]
Иногда в обиходе используют также жаргонное слово «Жаба» (например, изображение жабы есть на календариках группы российских пользователей Джавы (Java Users Group).[13]
Джавой называют не только сам язык, но и платформудля создания и исполнения приложений на основе данного языка.
Изначально язык назывался «Дубом» (Oak) и разрабатывался Джеймсом Гослингом для программирования бытовых электронных устройств. Впоследствии он был переименован в «Джаву» и стал использоваться для написания клиентских приложений исерверного программного обеспечения. Назван в честь марки кофе «Ява» (по имени одноименного острова, где производится этот сорт), поэтому на официальной эмблеме языка изображена чашка с дымящимся кофе. Существует и другая версия происхождения названия языка, связанная с аллюзией на кофе-машину, как пример бытового устройства, для программирования которого изначально язык создавался.
[править]Основные особенности языка
Программы на Java транслируются в байт-код, выполняемый виртуальной машиной Java (JVM) — программой, обрабатывающей байтовый код и передающей инструкции оборудованию как интерпретатор.
Дюк, талисман Java
Достоинство подобного способа выполнения программ — в полной независимости байт-кода от операционной системы и оборудования, что позволяет выполнять Java-приложения на любом устройстве, для которого существует соответствующая виртуальная машина. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности благодаря тому, что исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной. Любые операции, которые превышают установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером) вызывают немедленное прерывание.
Часто к недостаткам концепции виртуальной машины относят то, что исполнение байт-кода виртуальной машиной может снижать производительность программ и алгоритмов, реализованных на языке Java. В последнее время был внесен ряд усовершенствований, которые несколько увеличили скорость выполнения программ на Java:
§ применение технологии трансляции байт-кода в машинный код непосредственно во время работы программы (JIT-технология) с возможностью сохранения версий класса в машинном коде,
§ широкое использование платформенно-ориентированного кода (native-код) в стандартных библиотеках,
§ аппаратные средства, обеспечивающие ускоренную обработку байт-кода (напри