Описание программного обеспечения и функций
- Документ
- D01 · АСУП.466459.100-01 13 01
- Редакция
- 2.0 · Проектная редакция
- Применимость
- Функциональный профиль GR-FP-1.0
- Продукт
- Модульное интегрированное ПО «Зеленый робот»
Обозначения и сокращения раскрыты в словаре этой книги.
1. Назначение и применимость
«Зеленый робот» — модульное интегрированное программное обеспечение для автоматизации технологических процессов в АПК и промышленности. ПО связывает прикладную логику контроллеров, локальные операторские приложения, диспетчеризацию площадки и обработку производственных данных. Состав выбирается по отраслевому профилю и оформляется паспортом выпуска.
Функциональный профиль GR-FP-1.0 задаёт функции, правила взаимодействия и операции, раскрытые в книгах D01–D16. Проектная редакция служит основанием разработки, настройки и проверки этого профиля. При выборе дистрибутива пользователь сопоставляет его паспорт с требуемыми модулями, платформой и методами испытаний. Паспорт выпуска связывает конкретную поставку с версиями и условиями применения.
Основной результат работы — управляемый технологический цикл с прослеживаемыми командами, состояниями и событиями. Оператор видит объект и качество данных, задаёт разрешённое действие, получает результат исполнения и обращается к истории. Наладчик подготавливает программный состав и подтверждает его работу по программе испытаний. Администратор поддерживает доступ, конфигурацию, обновления и восстановление.
2. Области применения
| Профиль | Задача пользователя | Программный результат |
|---|---|---|
| A01 Pivot | Настроить и сопровождать орошение | Расчёт по паспорту машины, сценарий, состояние полива и история воздействий |
| A02 Visio | Наблюдать результаты обработки производственных изображений | Кадр, результат, версия модели, показатели качества и события обработки |
| A03 Весовая | Выполнить и зарегистрировать взвешивание | Состояния проезда, данные массы, идентификация операции, запись и обмен с L2 |
| A04 Освещение | Управлять световыми группами объекта | Режим, расписание, запрос воздействия, подтверждённое состояние и события |
| A05 Вентиляция | Вести согласованный цикл воздухообмена | Уставки, последовательность агрегатов, показания, блокировки и история |
Каждое приложение использует собственные технологические параметры и общий программный контур. Отраслевые применения определяют роли, входные данные, цикл, контрольный пример и условия восстановления. Профиль объекта закрепляет карту сигналов, диапазоны, единицы и разрешённые воздействия.
3. Уровни исполнения
Рисунок D01.1 — Путь от технологического сигнала к действию и производственной истории. Стрелки обозначают программный обмен.
| Уровень | Программная ответственность | Основные результаты |
|---|---|---|
| L0 | Прикладной цикл контроллера, локальные разрешения и защиты, словарь объектов | Состояния входов/выходов, выполнение команды, диагностические события |
| L1 | Исполнение приложений, локальный интерфейс, конфигурация и связь объекта | Локальная работа, журнал, регистрация приложений, обмен с L0/L2 |
| L2 | Диспетчеризация и устойчивое состояние оперативных действий площадки | Объекты, права действия, команды, квитанции, история и сводные представления |
| L3 | Производные данные, аналитика, программное обслуживание и испытания | Поиск и отчёты, планы развёртывания, результаты обслуживания и испытаний |
Уровень описывает функцию. Процессы L2 и L3 могут размещаться на одном сервере при соблюдении профиля ресурсов и разделения данных. Linux Runtime и коммуникационное ПО ESP32 представляют разные программные исполнения L1. Выбор исполнения и совместимость с приложениями указываются в паспорте объекта.
4. Функциональные группы
4.1. Технологическое исполнение
Прикладная логика M01 принимает входные значения с качеством и временем, проверяет условия технологического профиля, выполняет цикл и публикует состояние. Среда M02 обеспечивает загрузку, CANopen и обмен с верхним уровнем. Приоритет локальных защит определяется алгоритмом контроллера. Команда верхнего уровня проходит допуск и получает результат, связанный с идентификатором операции.
Карта сигналов содержит тип, единицу, диапазон, значение при инициализации, критерий качества и реакцию на потерю источника. Редакция карты входит в конфигурацию объекта. Наладчик проверяет соответствие карты программному составу перед применением уставок.
4.2. Локальная работа
Runtime M03 размещает приложения, обслуживает локальный API, хранит согласованную конфигурацию и журнал. Коммуникационный модуль M04 передаёт состояния и команды по своему профилю. ПО панели M05 предоставляет локальные операции и представление состояния. Оболочка M08 связывает страницы приложений, контекст объекта, действия и уведомления; библиотека M09 обеспечивает единые элементы интерфейса.
Локальный режим выбирается профилем доступа. При автономной работе действия фиксируются локально. После восстановления внешней связи записи передаются с исходными идентификаторами и временными отметками. Авторизация удалённого действия проверяется по полномочиям на выбранный объект.
4.3. Диспетчеризация
Сервис обмена M10 обеспечивает защищённый транспорт сообщений площадки. Dispatcher M11 хранит оперативные данные, формирует команды, сопоставляет квитанции и показывает состояние объектов. Пользователь открывает карту или список, выбирает объект и переходит к его отраслевому приложению в общем контексте площадки.
Состояние команды раскрывается последовательно: запрос, допуск, передача, исполнение и наблюдаемый результат. При превышении срока ожидания интерфейс показывает причину и доступное действие. Повтор операции использует механизм идемпотентности; оператор проверяет исходный результат по идентификатору команды.
4.4. Доступ и уведомления
M12 обеспечивает идентификацию, пользовательские сессии и проверку полномочий. Роль связывается с действием и областью объекта. M13 доставляет производственные и сервисные уведомления выбранным получателям и сохраняет результат доставки. Событие, команда и уведомление имеют связанные идентификаторы для перехода к исходному факту.
4.5. Производственные данные и аналитика
M15 хранит производные представления и горизонт событий для поиска, истории и отчётов. Для каждого результата сохраняются источник, время получения, версия преобразования и применимые ограничения доступа. M14 обрабатывает данные технологического объекта и формирует аналитический результат с указанием входного набора и версии алгоритма. Пользователь проверяет исходные факты по связанной записи.
4.6. Программное обслуживание
M16 выполняет ограниченные операции обслуживания узла и синхронизации артефактов. M17 планирует установку, настройку, обновление и восстановление программных компонентов. Верхнеуровневый графический интерфейс показывает выбранный профиль, зависимости, изменения, ход исполнения и фактический состав узлов. Командный интерфейс предоставляет те же задания через общий контракт.
В подготовленном профиле пользователь выполняет четыре подтверждения: выбирает профиль, проверяет план, запускает развёртывание и завершает ввод. Предварительная подготовка параметров и доверия описана в D04. Каждая автоматическая операция сохраняет собственный результат и способ восстановления.
4.7. Ранние испытания
M18 запускает воспроизводимые сценарии с программными пакетами и подменами оборудования. Профили E01–E05 определяют Runtime, конкретную цель ESP32, конкретную цель AT32 или переносимую PLC-логику, модели процессов и координатор испытаний. В протоколе указываются исполненные артефакты, модель периферии и подтверждаемые свойства.
Испытания на ПК или ВМ применяются к установке, функциональным сценариям, интерфейсам, отказам связи, восстановлению и повторяемости. Методы, связанные с электрическими, метрологическими и временными свойствами реального устройства, получают аппаратный профиль. D16 определяет процедуру и форму результата для каждого метода.
5. Состав программных компонентов
| Код | Компонент | Назначение в составе |
|---|---|---|
| M01 | Прикладная логика контроллера | Технологический цикл и локальные защиты |
| M02 | Среда CANopen и загрузка L0 | Объекты обмена, загрузчик, ядро и программное обновление |
| M03 | Среда исполнения Runtime | Общие службы L1 и размещение приложений |
| M04 | Коммуникационное ПО ESP32 | Обмен CAN/MQTT, идентичность и обслуживание |
| M05 | ПО панели iO-5122 | Локальные экранные операции и состояние |
| M06 | Pivot | Отраслевой расчёт и управление орошением |
| M07 | Visio | Представление производственных изображений и результатов |
| M08 | Оболочка HMI | Регистрация, навигация и контекст приложений |
| M09 | Библиотека HMI | Повторно используемые элементы интерфейса |
| M10 | Brocker | Защищённый транспорт сообщений |
| M11 | Dispatcher | Диспетчеризация и оперативные данные |
| M12 | Auth | Идентификация, сессии и полномочия |
| M13 | Notify | Доставка уведомлений |
| M14 | Производственная аналитика | Обработка данных технологического объекта |
| M15 | Производственные данные L3 | Производные представления, поиск и история |
| M16 | Agent | Ограниченное обслуживание программного узла |
| M17 | Развёртывание | План, задания, обновление и восстановление состава |
| M18 | Виртуальные испытания | Модели, сценарии, запуск и протоколы |
| M19 | Весовая | L1-контроллер, киоск, обслуживание и записи взвешивания |
| M20 | ScaleProxy | Адаптация последовательного интерфейса весов |
| M21 | Освещение | Отраслевые режимы и световые группы |
| M22 | Вентиляция | Отраслевые режимы и последовательность агрегатов |
Каждый компонент раскрыт в D03: артефакт, функции, параметры, состояния, права, интерфейсы, установка и восстановление. Программный пакет может объединять несколько компонентов; ведомость состава сохраняет связь пакета с компонентами и зависимостями.
6. Данные и действия пользователя
Объект получает устойчивый идентификатор, профиль, конфигурационную редакцию и привязанные устройства. Измерение содержит значение, единицу, качество и время источника. Событие содержит идентификатор, происхождение, уровень и контекст. Команда содержит идентификатор, действие, адресата, срок и основание допуска. Задание обслуживания связывает проверенный план с изменяемыми пакетами и шагами исполнения.
Пользователь оценивает качество перед воздействием. Значение stale означает превышение допустимого возраста; invalid — нарушение правила корректности; unknown — ожидание определения состояния. Интерфейс сохраняет последнее известное значение вместе с качеством и временем. Условия допуска команды определяются технологическим профилем и полномочиями.
7. Профили размещения
| Профиль | Состав и назначение | Входные материалы |
|---|---|---|
| P-LOCAL | Локальное технологическое исполнение и HMI | Паспорт объекта, сигналы, локальная конфигурация |
| P-SITE | Связанные объекты с транспортом и диспетчеризацией | Идентичности площадки, доверие, роли и схема обмена |
| P-EXTENDED | Площадка с L3, обслуживанием, данными и аналитикой | Каталог пакетов, политики обслуживания и хранения |
| P-VIRTUAL | Воспроизводимое программное испытание | E-профили, исполняемые пакеты, модели и сценарии |
Профили являются вариантами функционального состава. Паспорт выпуска конкретизирует ОС, архитектуры, ресурсы, лицензии и совместимые версии. Наладчик выбирает профиль по задаче объекта и сохраняет его редакцию в карточке ввода.
8. Работа при отклонениях
| Ситуация | Наблюдаемый результат | Действие пользователя |
|---|---|---|
| Потеря внешней связи | Качество и время источника, состояние локального контура | Проверить локальное состояние; восстановить канал и сверить историю |
| Отказ допуска команды | Причина и идентификатор решения | Проверить роль, объект, режим и условия технологического профиля |
| Прерывание обновления | Сохранённое задание и выполненные шаги | Открыть задание; выбрать продолжение либо подготовленное восстановление |
| Ошибка приложения | Диагностика отдельного приложения и его версии | Проверить журнал и зависимости; применить процедуру D09 |
| Расхождение конфигурации | Ожидаемая и прочитанная редакции | Сопоставить план с фактическим узлом; подготовить новую редакцию |
| Отклонение виртуального сценария | Метод, вход, шаг и фактический результат | Повторить исходный сценарий по сохранённому профилю |
9. Документация и сопровождение
Для выбора функций используйте D01 и D03; для интеграции — D02 и D08; для установки и ввода — D04 и D05. Оператор работает по D06, администратор — по D07 и D09. Жизненный цикл раскрыт в D10–D14; отраслевые процедуры — в D15; методы подтверждения — в D16.
Выпуск сопровождается ведомостью версий, конфигурационной совместимостью, условиями использования, инструкцией обновления и протоколами. При обращении в сопровождение укажите выпуск, профиль, объект, время события и идентификатор операции. D10 определяет порядок обработки обращения и подготовки исправления.
Термины и сокращения
| Обозначение | Значение |
|---|---|
API | Программный интерфейс взаимодействия компонентов. |
HMI | Операторский человеко-машинный интерфейс. |
PLC | Программируемая логика контроллера и её прикладной цикл. |
CANopen | Профиль обмена по CAN со словарём объектов, состояниями и сервисами. |
MQTT | Протокол обмена сообщениями через брокер; в данном профиле используется версия 5. |
Runtime | Среда исполнения и общие программные службы приложения. |
Сведения о редакции
| Редакция | Применимость и содержание |
|---|---|
| 2.0 · 13.09.2026 | Проектная редакция. Профиль GR-FP-1.0. Описание программного обеспечения и функций: функции, параметры, процедуры и проверяемые результаты. |