西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8规格齐全

西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8规格齐全

  VxWorks 是美国Wind River 公司推出的一种嵌入式强实时操作系统,自20 世纪80 年代问世以来,以其高性能、高可靠性、高实时性等特点成为实时操作系统中*具特色的系统。尤其以成功应用于火星探测车和等高科技产品而声名鹊起。自1996 年登陆中国,短短几年就已成为、工业自动化、网络通信、航空航天、医疗仪器、状态监控以及消费电子产品等嵌入式实时领域的首选操作系统。嵌入式实时操作系统在内核方面具有自身的特点。本文着重对实时内核中任务调度进行了分析。

     1 调度的概念
     构成应用软件系统的程序集合中,独立的、相互作用的程序单元,在其执行时称之为任务。单个CPU 中,多任务机制制造了一个多个任务同时执行的象。其实系统只是根据一个多任务调度算法,将内核插入到这些任务中执行。任务由系统内核调度运行一段固定长度的时间,称为时间片。

     调度是指为任务分源和时间,使系统满足特定的性能要求。调度算法的目的是在正常情况下,尽可能满足所有任务的时限;在峰值负载条件下,保证强实时任务满足时限。因为时限是区分实时系统和非实时系统的关键因素,因此调度算法是实时系统的基本问题。实时操作系统所具有的运行性能,如吞吐量的大小、周转时间的长短、相应的及时性和可预测性等在很大程度上都取决于实时调度。

     2 　调度的类型
     虽然调度的主要目的都是为了分配处理机,但在不同的OS 中所采用的调度方式是完全不同的。在执行调度时所采用的调度算法也可能不同。因此,常按照调度的层次把调度分成高级、中级和低级调度。
高级调度又称长程调度或作业调度,用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存,并为它们创建进程、分配必要的资源,然后再将新创建的进程排在就绪队列上,准备执行。然而在实时系统中,为了能及时响应,用户通过键盘输入的数据都是直接送入内存,因而实时系统通常不需要作业调度。中级调度又称中程调度,引入它的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。它使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间,而将它们调到外存上去等待,此时的状态称为挂起状态。当这些进程重新具备运行条件,且内存
又有空闲,由中级调度决定,将外存上的那些重新具备运行条件的就绪进程重新调入内存,并使它为就绪状态,挂在就绪队列上等待进程调度。低级调度又称进程调度。它决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机,然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。进程调度是*基本的一种调度,各种OS 中都必须配置这级调度。

      进程调度可采用下述两种方式。
      1) 非抢占方式。采用这种调度方式,一旦把处理机分配给某进程后,便让该进程一直执行,直到该进程完成或发生某事件而被阻塞,才再把处理机分配给其他进程,决不允许某进程抢占已经分配出去的处理机。显然它难于满足紧急任务的要求,实时系统中不宜采用这种调度方式。

      2) 抢占方式。允许调度程序根据某种原则,去停止某个正在执行的进程,将已分配给该进程的处理机,重新分配给另一进程。抢占的原则有:

     ①时间片原则。各进程按时间片运行,当一个时间片用完后,便停止该进程的执行而重新进行调度。

     ②优先权原则。当一个进程到来时,如果其优先级比正在执行的进程的优先级高,便停止正在执行的进程,将处理机分配给优先级高的进程,使之执行。实时系统中一般采用基于优先级的抢占式调度和轮转调度的进程调度和中程调度相结合的调度策略。因此既可具有较大的灵活性,又能获得极小的调度延迟。

      3 　调度队列模型
      3. 1 　仅有进程调度的调度队列模型就绪态的进程排在就绪队列中,按时间片轮转调度运行,每个进程执行时,都可能出现以下3种情况。
1) 任务在时间片内完成,则该任务释放处理机,该进程完成。
       2) 任务在时间片内未完成,则OS 将该进程放在就绪队列的末尾,等待下一轮调度。

     在研究过程中，一方面注意吸取国外先进技术的基础上，另一方面利用自身技术资源开发出自有知识产权的功能、模块加强了电子硬盘封闭散热系统、电子硬盘阻尼防震系统、电子地图设计及应用系统、GPS卫星导航系统、汽车传感技术、汽车故障码翻译系统、汽车车况自动检查系统、汽车数据运行系统（俗称“黑匣子”系统）等的研究和集成实现汽车实时处理的全面智能化、模块化、易移植性等。 
     车载电脑系统采用标准微机体系结构进行设计，是集计算机多媒体技术、数据库技术、卫星技术、传感技术为一体的高科技产品，很快活的国内行业内专家和相关部门的关注。
 

     车载电脑具有功能集成全面，硬件平台稳定，环境适应强等特点，整体设计超过国家工业控制用机标准并达到欧洲标准，采用高可靠、抗干扰能力强的器件制造、新颖的设计在体积、安装、防污染、抗震动、维修等方面都进行了周密细致的考虑，开创了汽车自动化控制和移动办公相结合的先例。随着技术和市场的成熟，其卫星导航、故障监测等功能，将推广到其他可移动交通工具上。 
     系统可投入使用的功能包括：“HI—FI多媒体系统”、“移动办公系统”、“电视电话会议显示系统”、“GPS卫星系统”、“电子地图导航系统”、“防盗报警系统”、“故障实时记录检查系统（黑匣子）”、“卡拉OK演唱系统”等。这些功能可根据不同的汽车类型和用户需求进行组合选配，以满足各种汽车产品和驾驶员的全新需求，同时系统为未来新的科技发展预留了集成空间。 
     据CCID权威市场专家估计，在汽车电脑化和智能化的趋势下，通过将我国两大支柱产业（电子信息系统集成产业与汽车工业）进行融合，将形成每年4000亿美元的汽车电子市场，成为新的重大经济增长点。车载电脑目前正在进行产业化及商用测试。由于该系统开发生产具备高起点、高要求的特点，相信在不久将来一定会成为主品。

随着电子技术的发展，电子产品越来越多地应用于各类生产生活领域。与之相适应，电子生产厂房的修建也与日俱增。其中的接地技术较常规的建筑接地种类繁多，涉及面广。 
 　　 本文以某电子储存类产品的生产厂房的设计为例，对电子厂房的接地做一探讨。该厂房的生产设备有很多是微电子设备，这些设备的特点是工作信号电压很低（一般只有10伏左右），抗干扰能力差，对防静电的要求高，车间内有IT信息中心及网络生产管理，所以接地在该项目中具有重要的作用。其接地系统根据用途具体可分为电源系统接地、电气保护接地、防静电接地、信息系统的接地、电子设备接地、防雷接地几个种类。 
 　　 1、电源系统接地：该工程由两栋三层主厂房、办公楼和食堂等附属建筑物组成，虽然建筑面积达数万平方米，但建筑群体相对集中，所以在设计中优先考虑TN-S系统。变压器中性点接地，系统的保护线与中性线完全分开，这种方式对供电、保护、经济合理性等均十分有利，其选择原则与常规建筑一致，这里不再赘述。对于传达室等距离主体建筑较远的零星建筑单体，采用带PE线的五芯电力电缆予以供电，距离超过50米以上的建筑须按规范要求重复接地。 
 　　 2、电气保护接地采用TN-S系统时，电气设备不带电的金属外露部分与电力网的接地点采用直接电气连接。当带电相线因绝缘损坏碰设备外壳时，通过设备外壳构成该故障相对地线的单相短路。利用很大的短路电流，使线路上的保护装置（如熔断器、低压断路器等）迅速动作，切断电路，从而人身触电危险。在电子生产厂房中，生产流水线上设备密集，且多为金属外壳的用电设备。若保护接地不到位或不符合要求，在发生接地故障时，很容易引起工作人员触电危险。因此，保护接地问题不容忽视，无论在设计过程还是施工过程中，都应切实地把保护接地落实到位。应进行保护接地的物体主要包括：变压器、高压开关柜、配电柜、控制屏等的金属框架或外壳；固定式、携带式及移动式用电器具的金属外壳；电力线路的金属保护管或桥架、接线盒外壳，铠装电缆外皮等。保护接地的连接线可采用扁钢或铜导线，要求形成可靠的电气通路。等电位连接是各类物电气设计中一项不可缺少的工作。等电位连接有总等电位连接和局部等电位连接两种。所谓总等电位连接是在建筑物的电源进户处将PE干线、接地干接、总水管、总煤气管、采暖和空调立管等相连接，从而使以上部分处于同一电位。总等电位连接是一个建筑物或电气装置在采用切断故障电路防人身触电措施中必须设置的。所谓局部等电位连接则是在某一局部范围内将上述管道构件作再次相同连接，它作为总等电位连接的补充，用以进一步提高用电安全水平。在电子厂房内，各个部位的电位都相等，可以保证建筑物内不会产生反击电压，同时可以降低雷电电磁脉冲产生的干扰。 
 　　 3、防静电接地：>静电主要由不同物质相互摩擦而产生，在电子厂房生产过程中，静电所造成的危害是多方面的。首先，该工程中很多设备及仪器对静电电压比较敏感，静电会影响其正常工作甚至出现错误；其次，由静电产生的高电压会引起人身触电；另外，当静电严重时可能会引起火花放电，严重的会造成火灾事故。 
 　　 为了静电所产生的危害，就必须采取措施。静电的方法很多，但*简单和*有效的办法是采取接地措施。该电子生产厂房中，对所有会产生静电的设备都应保可靠接地。为了防止积聚在设备和人身上的静电荷达到危险电位，在主要生产场合采用了防静电地坪。这类地坪在的防护材料中，分布有铜线构成的网络，这些金属网络彼此形成电气通路，用于防静电地坪的静电传导。作为电气设计配合，应在防静电地坪所在空间的建筑柱上，适当预留接地端子。在地坪敷设完毕后，将防静电地坪内的金属线与该接地端子相连。另外，接地端子须通过柱内主筋与接地极连通，以使静电通过接地端子沿柱内主筋流向接地极 
 　　 4、信息系统的接地 
 　　 本工程设置综合布线系统，在办公楼设有一个IT信息中心，并在各厂房的辅房内设有IT管理室，信息点遍布车间及办公室，用于将来的生产监控和管理。另外，本工程设置了火灾自动报警系统。这就涉及到信息系统的接地问题。 
 　　 根据《建筑物防雷设计规范》的有关规定，在本工程信息系统接地的设计中，采用S型等电位连接网络。在信息设备较集中的部位，如中心机房、弱电竖井等设接地基准点，此基准点与建筑物的共用接地系统连接，信息系统的所有金属组件，如各种箱体、壳体、机架等通过等电位连接线与基准点连接，设备之间的所有线路和电缆当无屏蔽时宜按星形结构与各等电位连接线平行辐射，以免产生感应环路。 
 　　 5、电子设备的接地 
 　　 该生产厂房中有部分用于检测的工业电子设备。电子设备的接地主要不是为了人身安全，而是为了设备工作的准确性。因为高频电压对人体并无伤害，而且电子设备的外壳即使不接地，并与地保持绝缘时，其设备外壳与地形成电容，随着频率增高，电容的电抗值将减少，当频率达到一定数值时，就等于接地。但为了减少杂散电流对仪表读数的影响，*好还是用短而粗的导线与地相连，一般采用6平方毫米的铜线，与设置在设备附近的专门的接地母排连接，然后再与总接地干线连接起来。接地电阻要求不超过10欧姆。对于个别设备，如产品说明书对接地电阻有特别要求者，则根据要求接地。 
 　　 6、防雷接地 
 　　 对于一般建筑而言，在采取了防雷措施后，可以将直击雷与雷电波侵入的雷害的概率降低很多。对于一般电气设备，允许的雷电脉冲较高，因此采取避雷针、避雷网防直击雷等措施是极其有效的。而微电子设备非常灵敏，耐压水平很低，一般只有10V左右，对雷击电磁脉冲极为敏感，易受到电磁干扰和损坏。雷击电磁脉冲因电磁感应而产生，并且可以通过电源线、天线、信号线的耦合被引入微电子设备，是微电子设备损坏的主要原因。如果仅按照一般建筑进行防雷设计，建筑电子设备受雷击的损坏率就很高，所以对于电子生产厂房的防雷接地设计应采取相应的措施。 
 　　 在选择接闪器时，应优先选用避雷网形式。这是因为避雷针是通过把雷电引向自身来完成保护对象免遭直接雷击的，这种引雷的机理使避雷系统增加被雷击的概率。当然，避雷针也不是完全不能采用，现在有的避雷针生产企业已推出新型优化避雷针，它具有防止直击雷和抑制二次感应雷的两种功能，是一种防雷市场上相对先进的产品。 
 　　 在布置引下线时，应沿建筑物四周设置而避免采用中间柱的柱内主筋作为引下线。这是因为在电子信息系统接地时，通常采用单点接地系统，将接地基准点在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上，如防雷引下线设置在四周则可以减少引下线产生的强磁场的干扰。 
 　　 对于接地装置设置的问题，防雷接地、电源系统接地、电气保护接地、防静电接地可同时利用建筑物的基础钢筋作为接地极。对于信息系统的接地，曾经在很长时间内存在着意见分歧。以往普遍认为信息系统的接地系统应单独设置，与建筑物绝缘，国外称其为绝缘接地方式。但是在实际应用中发现，两个独立的接地系统不利于过电压保护，这是因为当建筑物接闪雷电流后，建筑物的电压很高，而信息设备的“信号地”是与建筑物20米以外的大地相连，其电位比防雷接地装置低得很多，设备电压在雷击时维持在“信号地”电位水平，二者之间的电位差通过电容的耦合作用，将耐压能力很低的电子器件损坏。 
 　　 近年来，很多国内外标准不主张信息设备采用独立的接地装置，推荐采用共用接地系统。例如，2000版的GB50057-94《建筑物防雷设计规范》中明确指出：“每幢物本身应采用共用接地系统”即将建筑物内的各种接地都统一接到建筑物的基础上或室外的接地装置上。当该建筑物遭受雷击时，电力系统的电压和电子设备工作接地的电压同时上升，保持了设备的工作电压不变，使微电子设备在雷击时可正常工作。共用接地系统通常利用建筑物的基础作接地极，其接地电阻一般在1欧姆以下，如有设备对接地电阻值的要求更低，应取其*小值。 
 　　 以上是本人在电子厂房的接地设计过程中的一些学习体会，其中的疏漏和不足愿和大家共同商榷。在今后的电子技术发展及应用中，各种先进的接地技术及产品也在源源不断地涌现，电子厂房的接地设计技术必将会有新的进步，我们期待着设计工作能为社会生产提供更加科学有利的技术支持和**.