嵌入式系統的系統軟件一般指由硬件驅動程序和操作(zuò)系統，實時任務(wù)調度程序及其它支持軟件構成的軟件系統。XD集團開發的TIGAS工(gōng)業自動化軟件适用(yòng)于工(gōng)業自動化平台所有(yǒu)硬件，用(yòng)于完成工(gōng)程程序開發、在線(xiàn)調試、故障診斷等。TIGAS軟件主要由實時内核GMT-RTK、集成開發環境軟件GMT-IDE，以及應用(yòng)功能(néng)包GMT-APP組成，被廣泛應用(yòng)于西電(diàn)集團的ACM-100、APM-500等控制和保護産(chǎn)品中(zhōng)。
【TIGAS軟件框圖】
TIGAS工(gōng)業自動化軟件 |
類别 |
部件 |
組件和功能(néng) |
實時内核 GMT-RTK |
運行時内核： TIGAS-RT |
◇實時多(duō)任務(wù)調度：多(duō)優先級循環任務(wù)、異步中(zhōng)斷； ◇IEC61131-3應用(yòng)軟件執行控制； ◇數據同步； ◇在線(xiàn)調試服務(wù)； ◇故障診斷和異常處理(lǐ)； ◇硬件平台适配支持：PowerPC、ARM、Intel等； ◇操作(zuò)系統支持：Windows、Linux、VxWorks，μCOS 等； ◇支持無操作(zuò)系統的系統運行 |
通信協議組件 TIGAS-COM |
◇工(gōng)業現場總線(xiàn)協議：Industrial Ethernet, Modbus, Profibus–DP,CANOpen, PowerLink等； ◇電(diàn)力通信協議：IEC60870 related protocol、IEC61850、IEC60044-8等； ◇物(wù)聯網相關協議：MQTT、OPC UA |
上位機開發軟件 GMT-IDE |
圖形化工(gōng)程工(gōng)具(jù)： TIGAS-ET
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◇IEC 61131-3标準編輯器(CFC編輯器) 和C編輯器； ◇項目管理(lǐ); ◇硬件配置； ◇編譯器; ◇在線(xiàn)調試工(gōng)具(jù)； ◇統計工(gōng)具(jù)； ◇在線(xiàn)幫助系統； ◇版本管理(lǐ) |
就地人機界面： TIGAS-HMI |
◇基于HTML5的 Web 技(jì )術，支持跨平台終端顯示 ◇嵌入式液晶模塊 |
應用(yòng)功能(néng)包 GMT-APP |
功能(néng)塊庫： TIGAS-LIB |
◇算術類功能(néng)塊：基本運算模塊，如加法、減法、乘法、除法、正弦、餘弦等功能(néng)塊； ◇邏輯類功能(néng)塊：基本的邏輯運算模塊，如與、或、非、同或、異或等功能(néng)塊； ◇控制類功能(néng)塊：基本控制算法，如PID功能(néng)塊； ◇算法類功能(néng)塊：電(diàn)力保護相關算法功能(néng)塊； ◇硬件驅動類功能(néng)塊：硬件初始化、讀寫、控制相關的功能(néng)塊； ◇通信規約類功能(néng)塊：相關通信規約功能(néng)塊，包括Profibus-DP、MODBUS 、Power LINK、 IEC61850、 IEC60870-5-104、EtherCAT等相關規約的功能(néng)塊； ◇系統服務(wù)類功能(néng)塊：主要有(yǒu)故障錄波、定值讀寫、事件記錄、異常處理(lǐ)等相關功能(néng)塊 |
1.實時内核GMT-RTK
實時内核GMT-RTK由運行時系統TIGAS-RT和通信協議組件TIGAS-COM組成，主要功能(néng)包括實時任務(wù)調度、數據同步，以及對各種總線(xiàn)通信的支持等。任務(wù)調度器實現對在各主處理(lǐ)器模塊中(zhōng)運行的多(duō)優先級循環任務(wù)和中(zhōng)斷任務(wù)進行協調控制，保證多(duō)任務(wù)的高效和有(yǒu)序執行。内嵌高效的數據一緻性算法對多(duō)任務(wù)之間、多(duō)處理(lǐ)器之間的數據傳輸進行同步，确保系統内數據共享的實時性、正确性和安(ān)全性；
TIGAS-RT内嵌在線(xiàn)調試、故障診斷及異常處理(lǐ)等功能(néng)，可(kě)為(wèi)系統的運行維護帶來極大的便利。TIGAS-RT不依賴于特定的硬件及操作(zuò)系統軟件，通過适配可(kě)廣泛适用(yòng)于不同的處理(lǐ)器架構，也可(kě)在不同操作(zuò)系統下、或在無操作(zuò)系統的裝(zhuāng)置中(zhōng)運行；
實時内核GMT-RTK廣泛支持各種總線(xiàn)通信協議，包括與物(wù)聯網相關的協議，這使得整個系統便于根據工(gōng)程應用(yòng)的需要靈活構建優化的總體(tǐ)結構，具(jù)備高效的通信性能(néng)。
GMT-RTK的主要功能(néng)特點如下：
l 高實時性的任務(wù)調度和高效的數據一緻性算法，确保控制保護系統的高速運行；
l 支持一個機箱内多(duō)達16個主處理(lǐ)器模塊經2.5Gbps系統總線(xiàn)的高速數據共享；
l 可(kě)靈活配置多(duō)優先級循環任務(wù)及中(zhōng)斷任務(wù)，循環任務(wù)的最小(xiǎo)執行周期50微秒(miǎo)；
l 數據一緻性算法支持多(duō)任務(wù)之間、多(duō)處理(lǐ)器之間的高速數據傳輸；
l 方便的應用(yòng)軟件在線(xiàn)調試、更新(xīn)和下載；
l 具(jù)備内嵌大容量TFR錄波及故障跟蹤功能(néng)，用(yòng)于系統異常和故障回放和信息歸檔；
l 廣泛支持IEC60044-8、Aurora、IEC61850、IEC60870、MODBUS、CANopen、ProfiBus DP等标準通信協議。
2.集成開發環境軟件GMT-IDE
XD提供的控制保護集成開發環境軟件GMT-IDE由圖形化工(gōng)程工(gōng)具(jù)TIGAS-ET和移動設備支持軟件TIGAS-ME組成。
其中(zhōng)圖形化工(gōng)程工(gōng)具(jù)軟件TIGAS-ET基于IEC-61131-3标準，采用(yòng)先進的插件框架和用(yòng)戶界面技(jì )術以統一模式開發而成，可(kě)廣泛用(yòng)于交直流控制保護系統的硬件配置和應用(yòng)軟件開發。該工(gōng)程工(gōng)具(jù)獨立于特定的硬件系統，不僅用(yòng)于基于ACM-100和APM-500等平台的控制保護系統的工(gōng)程設計，還可(kě)廣泛用(yòng)于其他(tā)工(gōng)業領域。
TIGAS-ET由項目管理(lǐ)、硬件配置、應用(yòng)軟件編輯、在線(xiàn)調試、編譯下載、程序統計等功能(néng)組件構成，具(jù)備如下特性：
l 項目管理(lǐ)：靈活創建和管理(lǐ)項目，配置項目參數；
l 庫管理(lǐ)：根據工(gōng)程應用(yòng)的需要對功能(néng)模塊庫進行管理(lǐ)，包括編輯功能(néng)塊、添加新(xīn)的功能(néng)塊等；
l 應用(yòng)軟件編輯：基于IEC 61131-3的程序編輯器，用(yòng)于控制和保護應用(yòng)軟件的開發；
l 在線(xiàn)調試：在線(xiàn)調試功能(néng)用(yòng)于對目标CPU模塊的運行軟件和實時變量進行實時跟蹤監控，以及對控制參數進行修改等；
l 統計工(gōng)具(jù)：用(yòng)于收集程序運行的所有(yǒu)信息和狀态，以評估系統的運行情況；
l 診斷工(gōng)具(jù)：對系統内部的硬件/軟件故障及異常情況進行檢測和收集存儲，必要時發出告警和處理(lǐ)命令；
l 在線(xiàn)幫助：通過使用(yòng)相關快捷鍵快速獲取需要的幫助信息；
l 版本管理(lǐ)：TIGAS的版本控制組件與“git”集成，在開發和測試階段管理(lǐ)應用(yòng)軟件的源文(wén)件版本。
l 移動設備支持軟件：移動設備支持軟件TIGAS-ME基于Web技(jì )術開發，支持跨平台終端顯示，主要用(yòng)于通過手機、PAD等移動終端對設備的顯示進行訪問。
3.應用(yòng)功能(néng)包GMT-APP
應用(yòng)功能(néng)包主要由功能(néng)模塊庫GMT-LIB構成，用(yòng)于保存和和管理(lǐ)控制保護應用(yòng)軟件開發所需的各種基本及專用(yòng)的功能(néng)組件。利用(yòng)ACM-100系統的圖形化工(gōng)程工(gōng)具(jù)TIGAS-ET，在開發應用(yòng)程序時，可(kě)以全圖形化的方式在編輯界面上拖拽、添加、連接及删除功能(néng)塊。它還允許在系統調試模式下對功能(néng)塊進行動态升級。
GMT-LIB功能(néng)塊庫中(zhōng)共有(yǒu)300多(duō)個用(yòng)于控制和保護應用(yòng)程序開發的功能(néng)塊，它們被分(fēn)為(wèi)以下幾類：
l 加、減、乘、除等基本算術運算功能(néng)塊；
l 與、或、非等布爾邏輯功能(néng)塊；
l 正弦、餘弦等超越函數功能(néng)塊；
l 控制和保護算法功能(néng)塊，如功率控制、順序控制、頻率控制、差動保護等；
l 基本控制功能(néng)塊，如PID等；
l 硬件配置、系統初始化、數據訪問等功能(néng)模塊；
l 通信協議功能(néng)塊，如PROFIBUS-DP、MODBUS、IEC61850、IEC60870-5-104、IEC60870-5-103等；
l 服務(wù)功能(néng)模塊，包括TFR/SOE、參數設置服務(wù)等；
【TIGAS圖形化編程軟件】
