5.5.4. Инструментальные средства разработки, отладки и сопровождения программного обеспечения

В настоящее время утвердилось тенденция перехода на интуитивно-понятные разработчику средства визуального проектирования в области автоматизации.

В любой предметной области, в том числе и в автоматике, визуальные средства предполагают, что проектировщик не должен создавать практически никакого кода программы ни на одном из языков программирования. Вместо этого он производит размещение тех или иных наглядных графических образов (обычно пиктограмм) на рабочем поле. Эти образы представляют собой отображение некоторых стандартных блоков, алгоритмов, устройств. Соединяя эти образы в соответствии с требуемой структурой, и задавая свойства отдельных компонент, разработчик получает требуемое представление своей системы. Практически избежать программирования удаётся за счёт объектно-ориентированного характера такой модели, при котором необходимые коды программ уже размещены в стандартных блоках. То есть программирование заменяется заданием параметров в стандартных алгоритмах.

Одним из типичных средств визуального проектирования является применение SCADA-систем, то есть таких систем, которые в основном предназначены для диспетчерского отображения разнородной информации, в состав которых входит человек-оператор. В таких системах, когда реальное быстродействие объекта управления гораздо выше быстродействия человека- оператора, последнему отводится роль наблюдателя, принимающего стратегические решения. И практика показывает, что для подобных систем применение визуальных средств и объектно-ориентированных подходов в программировании эффективно. В качестве примера можно привести систему TraceMode. Наряду со специализированными визуальными средствами программирования, широко распространено и применение таких визуальных сред, как Delphi или Builder от фирмы Borland, Visual C++ от Microsoft и т.п.

Однако, чтобы добиться более предсказуемого поведения программного обеспечения с учётом работы в режиме реального времени разработчик автоматических систем всё же вынужден в ряде случаев создавать собственное ПО. Наиболее целесообразный подход здесь следующий: по мере возможности пользоваться языками высокого уровня, позволяющими быстро создавать и отлаживать ПО и лишь в явных случаях нехватки быстродействия или надёжности использовать программирование на Ассемблере.

Именно такой подход позволяет инженеру в области автоматики решить сразу две задачи: обеспечить реальную возможность передачи исходных кодов программ другим разработчикам, в том числе, и при смене вычислительной платформы, а также добиться существенной экономии времени разработки программного обеспечения.

Стандартными средствами во всех случаях являются специальные программные продукты, предназначенные для разработки программного обеспечения: редакторы, трансляторы, компоновщики, отладчики. Однако наиболее целесообразно использовать специальные интегрированные среды разработки, объединяющие все эти средства. Такие среды разработки имеются практически для всех языков программирования, в том числе, и для ассемблеров микроконтроллеров.

Некоторые производители, например, китайская фирма Octagon Systems включают поддержку разработки прикладного программного обеспечения средствами, находящимися в ПЗУ контроллеров. Такой подход позволяет оперативно перепрограммировать контроллеры даже в том случае, когда отсутствует специальная среда программирования, нет сетевой поддержки переноса программных модулей и даже отсутствуют дисковые устройства, пригодные для переноса программы. Решение фирмы Octagon Systems заключается в том, что во флэш-памяти контроллера имеется интерпретатор языка CAMBasic, полностью совместимого например, со стандартным Microsoft Basic, но имеющим существенно расширенную систему команд, включающих множество нестандартных команд, пригодных для использования в системах управления, метрологических системах и т.п.