Как известно, существует два основных принципа построения электрической централизации. Это- свободный монтаж, когда все зависимости устанавливаются индивидуально для каждой станции путем набора электрической схемы из отдельных реле; географический - ЭЦ представляет собой набор готовых блоков, соединенных по плану станции.
В создании централизации, построенной на основе компьютера, можно также выделить эти направления. У каждого из них свои достоинства и недостатки.
Основное преимущество технологии свободного монтажа - сокращение сроков разработки первой станции. При этом данный метод применим только для небольших станций с ограниченным числом напольных объектов. Кроме этого, недостаток данного метода в том, что он не позволяет сократить время разработки и тестирования для последующих станций.
Географический метод требует больших затрат при создании стандартных блоков, из которых может быть собрана программа логики для конкретной станции. После того как все зависимости будут описаны и вложены в блоки, применение их не вызывает больших трудностей и требует значительно меньше времени в сравнении с методом свободного монтажа.
В качестве средства разрешения данной проблемы было предложено использовать принципы построения релейных схем какой-либо существующей ЭЦ как прототип для создания программы логики. Необходимо выбрать ЭЦ, построенную по географическому принципу и максимально отражающую новые тенденции в развитии железнодорожной автоматики. Такой подход позволяет получить программу, построенную по географическому методу за максимально сжатые сроки.
Рассмотрим процесс создания логики централизации более подробно. Исходными данными для создания логики централизации являются требования на систему, полученные от заказчика, и альбом принципиальных схем ЭЦ, наиболее полно отражающий данные требования. (рис.2)
На первом этапе необходимо выявить различия между релейной схемой и требованиями заказчика. Данные отличия могут быть либо устранены непосредственно в релейной схеме, либо описаны в письменной форме со ссылками на типовой альбом.
Эта работа не требует знаний компьютера вообще и компьютерной централизации в частности и может быть выполнена опытным проектировщиком релейной электрической централизации. Заказчик или его представитель могут контролировать процесс внесения изменений на данном этапе.
Можно провести данный вид работ непосредственно для одной станции. Для этого необходимо провести проектирование ЭЦ по типовому альбому и затем внести новые функции. Этот путь более быстрый, так как позволяет учесть специфику требований только для одной станции. Для других же станций он приведет к необходимости внесения изменений в программу логики. Несмотря на это, такой путь более приемлем, так как он сокращает время первой разработки и в то же время позволяет использовать сделанные наработки с минимальными изменениями.
Рисунок 2
Следующим шагом является изменение релейных схем в части увязки с объектными контроллерами. Одна часть функций схемы переходит к ОК (например схема управления стрелкой), другая остается в программе логики центрального компьютера (схемы установки и размыкания маршрутов, выбор сигнальных показаний и т.д.) и третья остается в виде релейной схемы и управляется через релейные ОК (различного рода увязки- с переездом, автоблокировкой и т.д.). Эта часть работ также не требует глубоких знаний компьютера и может быть выполнена проектировщиком, хорошо знающим релейные схемы выбранной централизации и функции ОК. На этом этапе результат работ может также проверяться заказчиком или его представителем.
На данном этапе происходит также разделение функций централизации на различные подсистемы. Для программы логики основой является функциональная часть релейной схемы. Она описывает логику работы централизации и не включена в релейные интерфейсы объектных контроллеров и в сами ОК. На схеме (см. рис.2) эта часть показана серым прямоугольником «Функции ЭЦ + новые функции».
На основании анализа системы в целом и при тесном сотрудничестве с разработчиками других подсистем составляется описание их взаимодействия. На этом этапе определяются все входные и выходные параметры, протоколы обмена между подсистемами в рамках, определяемых разработчиками EBILOCK 950 и при непосредственном их участии.
Следующий этап включает разработку программы логики и ее ввод этой на специализированном языке STERNOL. Этот язык является внутренней разработкой фирмы и максимально приспособлен для описания различного рода зависимостей и функций централизации. Основу языка составляют переменные. Они имеют некоторое число внутренних состояний и набора правил. По ним каждая из переменных принимает то или иное состояние. Все взаимодействие с внешними объектами происходит также посредством переменных. Их состояние представляет собой состояние внешних устройств (управление и контроль напольных объектов, прием команд с АРМ дежурного по станции, индикация состояний объектов на экране компьютера). Такая специфика языка STERNOL очень хорошо подходит для описания логики релейных схем и ввода их в виде программы, пригодной к выполнению на центральном компьютере. Кроме этого, графический редактор языка STERNOL позволяет вводить и редактировать программу в удобном для восприятия виде. Это сокращает число возможных ошибок.
Для тестирования и отладки необходимо создать тестовое описание станции. Это может быть описание как реальная, так и вымышленная станция, но обладающей всем набором возможностей по управлению и контролю. Так как первая версия программы логики пишется для конкретной станции, в качестве тестового описания можно использовать описание реальную станцию. При переходе к проектированию следующей станции и расширении функциональности программного пакета описание станции придется расширить, чтобы охватить весь набор функций, реализованных в программе логики. При этом описание станции уже не будет соответствовать реальной станции. Такой подход позволяет использовать без изменений тестовые инструкции, созданные для предыдущей версии программного пакета, и добавить дополнительные, охватывающие его новые возможности.
Основой для создания тестовых инструкций служит документ. Он называется Описание Тестов (TestSpecification) и содержит полный набор случаев, которые должны быть протестированы с целью проверки функциональности и безопасности программы логики, и составляется с использованием специальной методики. На основе этого документа, а также STERNOL - кода и описания тестовой станции создаются тестовые инструкции - специального рода директивы, воспринимаемые и обрабатываемые компьютером в автоматическом режиме. Программа автотеста проверяет корректность выполнения тестовых инструкций и выдает протокол проверки. Следует обратить внимание, что на данном этапе происходит проверка только программы логики. Все внешние воздействия, как корректные так и некорректные, могут быть только смоделированы. Это означает, что существует возможность проверить, например, формируется ли приказ на перевод стрелки при выполнении необходимых условий, но нет возможности проверить пойдет ли этот приказ в петлю связи, и, тем более, переведет ли стрелку объектный контроллер. Все это должно быть протестировано непосредственно на станции перед сдачей системы в эксплуатацию.
После ввода, отладки и тестирования программа на языке STERNOL компилируется и на выходе получаются два файла на стандартном языке программирования С (программа A и программа B). Компиляция происходит безопасным образом, так как сам компилятор состоит из двух программ, написанных двумя независимыми группами программистов. Каждый из файлов защищен контрольной суммой от попыток внести изменения непосредственно в С - файл. Полученная программа логики может быть применена к любой станции, не выходящей за пределы функциональности, вложенной в программный пакет.
На следующем этапе программный пакет логики вместе с большим набором других файлов (описания станции, привязки к ОК и др.) обрабатывается программой PSI950 и получается выполняемый машинно-зависимый код для EBILOCK 950.
Следует отметить, что здесь весь процесс разработки программы логики описан очень кратко. Существует большое число других вспомогательных программ, не упомянутых выше, но облегчающих редактирование, отладку и документальное сопровождение программы, написанной на языке STERNOL.