Mark VIe系列UCSB控制器

IS420UCSBS1A是通用电气公司生产的Mark VIe系列UCSB控制器¹²。

IS420UCSBS1A控制器被标记为Mark VIeS控制器，并有具体的安装位置；该控制器的标准安装位置是面板安装。该控制器可安装在具有UL E207685认证的IIC组一级二区中。

桌面操作系统的研究开发指导思想是尽可能在不改变自身的前提下具有广泛的适应。也就是说：不论应用环境怎么变化，好都不要对自身内部产生什么影响，也不要求自身做太多的变化。反过来，应用于嵌入式环境的RTOS，在研发的时候就立足于改变自身、开放自身，让开发人员可以根据硬件环境和应用环境的不同而对操作系统进行灵活的裁剪和配置，因为对于任何一个具体的嵌入式设备，它的功能是确定的，因此只要从原有操作系统中把这个特定应用所需的功能拿进来即可。

　　应当指出的是：如果一个操作系统平台只能依靠手工的方式去掉一些代码，这根本就不是可裁剪。所谓可裁剪是在软件工程阶段利用软件配置方法实现软件构件的“即插即用”。

　　可裁剪带给用户的一个直接的好处是硬件成本降低，这对于成本敏感的应用，如消费电子类设备，具有重要的现实意义。由于设备中只包含应用程序用到的那部分操作系统功能，这就使得系统变得简单、易把握，从而提高系统的可靠。

　　到位——实时

　　许多人都把实时理解为速度快。那么，速度快到什么程度才算是达到实时呢？其实，所谓实时，其核心含义在于确定，而不是单纯的速度快。也就是说，RTOS所要求的是在规定的时间内做完应该做的事情，并且操作系统的行为（执行线索）是确定的，这是写出高可靠程序的基础。如果完成同样的动作，有的时候快，有的时候慢，且执行线索千差万别，程序员无法把握，可靠就无从保证。
　　嵌入式系统为什么对实时要求那么高呢？因为嵌入式系统主要是对仪器设备的动作进行监测控制的，而一般的桌面操作系统基本上是根据人在键盘和鼠标发出的命令进行工作。相对而言，仪器设备的动作具有严格的、机械的时序要求，而人的动作和反应在时序上并不那么严格。比如，用于控制火箭发动机的嵌入式系统，它所发出的指令不仅要速度快，而且多个发动机之间的时序要求严格，否则就会差之毫厘、谬之千里。在这样的应用环境中，非实时的普通操作系统无论如何是无法适应的。

　　如果我们所开发的设备并不是像航空航天器那样生命攸关或者生产控制那样的关键任务系统，而是像消费电子类那样，即使出现错误也不会造成灾难后果的设备，那么实时（严格地讲是确定）是否还具有现实意义呢？答案是肯定的！设备的高可靠可以有效地降低维护成本；软件运行效率高也会降低对的要求，从而降低硬件成本。对于消费电子产品这类价格十分敏感的产品，实时、可靠仍然是值得重视的问题。

　　坚如磐石――可靠

　　桌面操作系统与RTOS相比，另一个差别就是对于稳定、可靠方面的设计思路。一方面，桌面操作系统比较庞大、复杂，而RTOS比较小巧、简捷，而“越简单、越可靠，越复杂、故障概率越大”这又是一个常理。另一方面，更重要的是：桌面操作环境与嵌入式环境在设计思路上有一个重大的不同——桌面环境假定应用软件与操作系统相比而言可以是不可靠的，而嵌入式环境假定应用软件与操作系统一样可靠。

　　运行于嵌入式环境中的RTOS要求应用软件具有与操作系统同样的可靠，这种设计思路对应用开发人员提出了更高的要求，同时也要求操作系统自身足够开放。
　　的“木桶原理”告诉我们，局部的不足会导致整体的缺陷。要保证系统的可靠，保证系统中每一个部分都是可靠的，任何部分的不可靠都会导致系统整体的不可靠。大多数桌面系统都是上千万行代码的庞大而复杂的系统，即使有源代码程序员也难以把握。而且对开发人员来说，桌面系统庞杂的细节是隐蔽在一个个的固定的接口下的，是一个黑箱，很难把握具体执行的线索。即便其内核是足够可靠的，但它的应用环境复杂多样、千差万别，其中常常有一些应用并不是那么稳定可靠，从而破坏了整体系统的可靠。相反，RTOS对软件开发人员来说是完全开放的，是一个白箱，允许开发人员清楚地了解和掌握操作系统内部情况，对存储器中的每一位和每一个I/O接口进行操作控制，从而可以设计出稳定的应用软件。

　　可编程控制器（PROGRAMMABLE CONTROLLER，简称PC）。与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。

PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

PLC具有通用强、使用方便、适应面广、可靠高、抗干扰能力强、编程简单等特点。可以预料：在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成潮流

PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。

　　一般讲，PLC分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的，对箱体式PLC，有一块板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，当然按能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC，有模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如下：

PLC中的是PLC的核心，起神经中枢的作用，每台PLC至少有一个，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路