Sterowanie Javą

Historia zastosowania Javy zatoczyła pełne koło i wraca do miejsca startu - obsługi urządzeń wbudowanych.

Historia zastosowania Javy zatoczyła pełne koło i wraca do miejsca startu - obsługi urządzeń wbudowanych.

Współczesne laboratorium, nowoczesne przedsiębiorstwo produkcyjne lub elektrownia zawierają tysiące punktów informacyjnych, zlokalizowanych wewnątrz i obok niezliczonych technicznych urządzeń pomiarowych, produkcyjnych i sterujących. Integracja tych źródeł informacji to ogromne wyzwanie techniczne, stojące przed inżynierami i informatykami w przedsiębiorstwach.

Celem integracji systemów jest połączenie wszystkich urządzeń w sieć, by umożliwić dostęp do zbieranych przez nie informacji, prezentowanie ich operatorom w jednolity sposób, nie związany z używaną platformą sprzętową. Wydaje się, że technologie internetowe i Java już na tyle dojrzały, że ich integracja w urządzeniach technicznych, sterujących i pomiarowych przestała być problemem badawczym, a stała się problemem inżynierskim.

Wejść w Web

Pierwszy etap tego procesu to włączenie Javy i serwerów aplikacyjnych Web w istniejące metody automatyzacji procesów produkcyjnych. Może to oznaczać konieczność zastąpienia przestarzałych urządzeń (lub sterowników w urządzeniach) przez nowe "upaję-czynowione" produkty oraz zastąpienie systemów kontroli i sterowania przez systemy oparte na Javie. Nowe rozwiązania zapewniają lepsze właściwości istniejących linii produkcyjnych, praktycznie bez wpływu na aktualne operacje.

Systemy wbudowane są powszechnie stosowane i można je spotkać wszędzie: są w kuchence mikrofalowej, magnetowidzie, nowoczesnym telewizorze, układach sterowania zapłonem w samochodzie. Lecz nawet jeśli firma Electrolux wyprodukuje lodówkę, którą można podłączyć do sieci, jest mało prawdopodobne, by ktokolwiek podłączał ją do Internetu. Inaczej wygląda sprawa z urządzeniami przemysłowymi.

Mówiąc o serwerach aplikacyjnych Web przesyłających do stacji klienta aplety Java, przyjmuje się domyślnie, że mamy do czynienia z mocnymi systemami komputerowymi. Nie zawsze to domniemanie jest prawdziwe. Prostota serwerów Web i Javy czyni je idealnym rozwiązaniem do systemów wbudowanych. Wiele - nawet najnowszych sterowników i kontrolerów - korzysta z uaktualnionych wersji 8- i 16-bitowych procesorów Z80 i 8088 (ten ostatni był podstawą pierwszego IBM PC). Koszt dodania do tych systemów interfejsu użytkowego, zapewniającego dostęp do zbieranych przez nie informacji, jest wciąż nieakceptowalny. Tymczasem mogą one być źródłem wielu cennych informacji.

Zautomatyzowane systemy produkcyjne, nawet dla tak prostej działalności, jak napełnianie kubeczków jogurtem czy produkcja proszku do prania, kontrolują skomplikowane procesy i urządzenia. Systemy sterowania są używane w większości procesów produkcyjnych. Nie są one proste i aby móc je optymalizować, trzeba mieć dostęp do informacji o nich.

Java pomaga

Pierwszy problem do rozwiązania to dołączenie interfejsu użytkowego do tych systemów. Można to zrealizować za pomocą wbudowanych serwerów Web i apletów Java. Obecnie na rynku są dostępne zarówno zestawy narzędziowe Java, jak i serwery do ich uruchamiania, np. zestaw narzędziowy Microtec firmy Mentor Graphics czy platforma Jeode firmy Insignia Solutions do opracowania i osadzania aplikacji w Javie do wbudowania w urządzenia. Wbudowanie Javy w urządzenie powoduje, że posiadana przez nie informacja staje się dostępna za pomocą apletów Java z centralnego punktu kontroli i sterowania.

Wiele systemów sterowania posługuje się systemem operacyjnym czasu rzeczywistego. Obecnie wszyscy dostawcy takich systemów wbudowują w nie serwery Web. Pojawiła się również nowa klasa programowalnych kontrolerów logicznych PLC (Programmable Logic Controllers), które korzystając z niewielkiej pamięci (64 lub 128 KB) pozwalają na uruchamianie serwera Web. Rosnąca akceptacja Javy w tych urządzeniach nie powinna dziwić - Java powstała prawie 9 lat temu jako produkt będący odpowiedzią na zapotrzebowanie systemów wbudowanych do zapewnienia komunikacji między urządzeniami, niezależnie od rodzaju użytego procesora czy systemu operacyjnego. Historia Javy zatoczyła pełne koło.

Obiecująca przyszłość

Wiele firm uczestniczy w procesie definiowania wymagań odnośnie do Javy czasu rzeczywistego - rozszerzenia zestawu API do obsługi urządzeń wbudowanych. Pojawiła się nawet groźba swoistej schizmy - Hewlett-Packard opracował własną wersję maszyny wirtualnej czasu rzeczywistego, niezgodną ze specyfikacją Java. Jest jednak nadzieja na ujednolicenie rozwiązań. W przemyśle zaczyna przeważać opinia, że jeśli potrzeba zmienić urządzenia sterujące czy kontrolne, powinny to być produkty z wbudowaną Javą - maszyną wirtualną i/lub serwerem Web. Dotychczasowi producenci urządzeń sterujących i kontrolnych uaktualniają istniejące produkty, wyposażając je w serwery Web i interfejs użytkowy.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200