🥇Tango Controls

Hvad er TANGO?

Dette er et system til styring af forskelligt udstyr og software.
TANGO understøtter i øjeblikket 4 platforme: Linux, Windows NT, Solaris og HP-UX.
Her vil arbejdet med Linux (Ubuntu 18.04) blive beskrevet

Hvad er det nødvendigt for?

Det forenkler arbejdet med forskelligt udstyr og software.

Du behøver ikke at tænke på, hvordan man gemmer data i databasen, det er allerede blevet gjort for dig.
Du skal kun beskrive mekanismen til afspørgning af sensorer.
Det samler al din kode til én standard.

Hvor kan man finde det?

Jeg kunne ikke starte det fra kilden, så jeg brugte et færdigt billede af TangoBox 9.3.
I vejledningen er det beskrevet, hvordan man installerer fra pakker.

Hvad består det af?

JIVE — bruges til at se og redigere TANGO-databasen.
POGO — en kodegenerator til TANGO-enhedsservere.
Astor — en softwaremanager til TANGO-systemet.

Vi vil kun fokusere på de første to komponenter.

Understøttede programmeringssprog

C
C++
Java
JavaScript
Python
Matlab
LabVIEW

Jeg har arbejdet med det på Python & C++. Her vil vi bruge C++ som eksempel.

Lad os nu gå videre til beskrivelsen af, hvordan man tilslutter en enhed til TANGO og hvordan man arbejder med den. Vi tager et eksempel med et kort GPS neo-6m-0-001:

Som det kan ses på billedet, tilslutter vi kortet til PC'en via UART CP2102. Når det tilsluttes til PC'en, vises enheden /dev/ttyUSB[0-N], normalt /dev/ttyUSB0.

POGO

Nu starter vi pogo, og vi genererer skeletkoden til at arbejde med vores kort.

pogo

Jeg havde allerede skrevet noget kode, lad os genskabe det File->New.

Vi får følgende:

Vores enhed (under enheden vil der fremover blive refereret til softwaredelen) er tom og har to kontrolkommandoer: State & Status.

Det skal udfyldes med de nødvendige attributter:

Device Property — standardværdierne som vi sender til enheden for at initialisere den, for GPS-kortet skal vi sende navnet på kortet i systemet com="/dev/ttyUSB0" og baudrate for com-porten baudrate=9600

Commands — kontrolkommandoer til vores enhed, hvor man kan angive argumenter og returværdi.

STATE — returnerer den nuværende tilstand, fra States
STATUS — returnerer den aktuelle status, som er en streng, der supplerer STATE
GPSArray — returnerer gps strengen i form af DevVarCharArray

Dernæst angives attributterne for enheden, som kan læses/skrives til/fra.
Scalar Attributes — enkle attributter (char, string, long osv.)
Spectrum Attributes — en-dimensionale arrays
Image Attributes — to-dimensionale arrays

States — tilstandene enheden befinder sig i.

OPEN — enheden er åben.
CLOSE — enheden er lukket.
FAILT — fejl.
TIL — vi modtager data fra enheden.
OFF — der er ingen data fra enheden.

Eksempel på at tilføje et attribut gps_string:

Polling periode tiden i ms, hvor ofte gps_string værdien vil blive opdateret. Hvis opdateringstiden ikke specificeres, vil attributten kun blive opdateret på anmodning.

Det lykkedes:

Nu skal vi generere koden Fil->Generer

Som standard genereres Makefile ikke, første gang skal du sætte et flueben for at oprette den. Dette gør det, så ændringerne, der er foretaget i den, ikke slettes ved ny generation. Når den først er oprettet og indstillet til dit projekt (indsæt kompileringstaster, ekstra filer), kan du glemme alt om den.

Nu går vi direkte til programmering. pogo har genereret følgende til os:

Vi vil være interesseret i NEO6M.cpp & NEO6M.h. Lad os tage konstruktøren af klassen som eksempel:

NEO6M::NEO6M(Tango::DeviceClass *cl, string &s)
 : TANGO_BASE_CLASS(cl, s.c_str())
{
    \/\*----- PROTECTED REGION ID(NEO6M::constructor_1) ENABLED START -----\/\*
    init_device();

    \/\*----- PROTECTED REGION END -----*\/    \/\/  NEO6M::constructor_1
}

Hvad er her og hvad er det vigtigste? I funktionen init_device() tildeles der hukommelse til vores attributter: gps_string & gps_array, men det er ikke vigtigt. Det vigtigste her, er kommentarerne:

/*----- PROTECTED REGION ID(NEO6M::constructor_1) ENABLED START -----*/
    .......
/*----- PROTECTED REGION END -----*/    //  NEO6M::constructor_1

Alt hvad der er inde i denne kommentarblokat vil ikke blive slettet ved efterfølgende genereringer af koden i pogo!. Alt hvad der ikke er i blokke vil! Det er de steder, hvor vi kan programmere og tilføje vores ændringer.

Nu hvilke hovedfunktioner indeholder klassen NEO6M:

void always_executed_hook();
void read_attr_hardware(vector<long> &attr_list);
void read_gps_string(Tango::Attribute &attr);
void read_gps_array(Tango::Attribute &attr);

Når vi ønsker at læse værdi af attributten gps_string, vil funktionerne blive kaldt i følgende rækkefølge: always_executed_hook, read_attr_hardware og read_gps_string.I read_gps_string vil gps_string blive udfyldt med værdien.

void NEO6M::read_gps_string(Tango::Attribute &attr)
{
    DEBUG_STREAM << "NEO6M::read_gps_string(Tango::Attribute &attr) entering... " << endl;
    \/\*----- PROTECTED REGION ID(NEO6M::read_gps_string) ENABLED START -----\/\*
    \/\/  Indstil attributværdien

        *this->attr_gps_string_read = Tango::string_dup(this->gps.c_str());

    attr.set_value(attr_gps_string_read);

    \/\*----- PROTECTED REGION END -----*\/    \/\/  NEO6M::read_gps_string
}

Kompilering

Gå ind i mappen med kildekoden og:

make

Programmet vil blive kompilere i mappen ~\/DeviceServers.

tango-cs@tangobox:~\/DeviceServers$ ls
NEO6M

JIVE

jive

Der er allerede nogle enheder i databasen, lad os nu oprette vores Rediger->Opret server

Nu prøver vi at oprette forbindelse til den:

Intet vil fungere, først skal vi starte vores program:

sudo .\/NEO6M neo6m -v2

At oprette forbindelse til com-porten kræver jeg kun at have rettigheder root-a. v — logningsniveau.

Nu kan vi oprette forbindelse:

Kunde

At se på billeder i grafikken er selvfølgelig godt, men vi har brug for noget mere nyttigt. Vi vil skrive en klient, der opretter forbindelse til vores enhed og henter målinger fra den.

#include <tango.h>
using namespace Tango;

int main(int argc, char **argv) {
    try {

        //
        // create a connection to a TANGO device
        //

        DeviceProxy *device = new DeviceProxy("NEO6M/neo6m/1");

        //
        // Ping the device
        //

        device->ping();

        //
        // Execute a command on the device and extract the reply as a string
        //

        vector<Tango::DevUChar> gps_array;

        DeviceData cmd_reply;
        cmd_reply = device->command_inout("GPSArray");
        cmd_reply >> gps_array;

        for (int i = 0; i < gps_array.size(); i++) {            
            printf("%c", gps_array[i]);
        }
        puts("");

        //
        // Read a device attribute (string data type)
        //

        string spr;
        DeviceAttribute att_reply;
        att_reply = device->read_attribute("gps_string");
        att_reply >> spr;
        cout << spr << endl;

        vector<Tango::DevUChar> spr2;
        DeviceAttribute att_reply2;
        att_reply2 = device->read_attribute("gps_array");
        att_reply2.extract_read(spr2);

        for (int i = 0; i < spr2.size(); i++) {
            printf("%c", spr2[i]);
        }

        puts("");

    } catch (DevFailed &e) {
        Except::print_exception(e);
        exit(-1);
    }
}

Sådan kompileres:

g++ gps.cpp -I/usr/local/include/tango -I/usr/local/include -I/usr/local/include -std=c++0x -Dlinux -L/usr/local/lib -ltango -lomniDynamic4 -lCOS4 -lomniORB4 -lomnithread -llog4tango -lzmq -ldl -lpthread -lstdc++

Resultat:

tango-cs@tangobox:~/workspace/c$ ./a.out 
$GPRMC,,V,,,,,,,,,,N*53

$GPRMC,,V,,,,,,,,,,N*53

$GPRMC,,V,,,,,,,,,,N*53

Vi modtog resultatet som et return i kommandoen, hentning af attributter som streng og karakterarray.

Tango Controls