通信層。通信層是控制系統(tǒng)的*低一層,向下是與硬件設(shè)備之間的接口,直接調(diào)用各種通信硬件的驅(qū)動接口庫函數(shù)或操作系統(tǒng)提供的讀寫操作函數(shù),向上為任務(wù)調(diào)度層提供標(biāo)準(zhǔn)的模擬量輸入輸出接口、開關(guān)量輸入輸出接口。由于不同廠商提供的硬件沒有遵從一致的接口標(biāo)準(zhǔn)、因此通信層必須針對不同的硬件而開發(fā)不同的模塊,但是必須提供可供其上層(實時多任務(wù)調(diào)度層)調(diào)用的一致的接口API.
通訊系統(tǒng)通訊系統(tǒng)負(fù)責(zé)實現(xiàn)系統(tǒng)平臺與系統(tǒng)各功能模塊以及各功能模塊之間進行信息交互的機制,它規(guī)定了系統(tǒng)平臺及各功能模塊之間的信息交互協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。通訊系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成控制信息、數(shù)據(jù)信息的自上而下、自下而上的閉環(huán)傳輸。動態(tài)配置系統(tǒng)開放式控制系統(tǒng)的配置系統(tǒng)包括運行前的配置和運行時的配置。系統(tǒng)運行之前配置系統(tǒng)實例化控制模塊等,在系統(tǒng)運行期間對各種指標(biāo)參數(shù)進行實時設(shè)定、動態(tài)選擇控制算法等。開放式控制系統(tǒng)借助配置系統(tǒng)可以滿足不同的控制要求、適配不同的控制對象而不必對系統(tǒng)進行重新編譯和連接。
針對上述參考模型,本文提出一種基于配置文件的實現(xiàn)方法,實現(xiàn)了運行前根據(jù)被控對象按需配置控制量的數(shù)目與類型,運行時動態(tài)選擇控制算法。針對不同的控制對象對系統(tǒng)進行按需實例化,顯然要求系統(tǒng)能對不同類型的控制量以一致的方式處理。指令數(shù)據(jù)格式的定義方式已經(jīng)實現(xiàn)了系統(tǒng)對不同類型指令能以一致的方式進行處理,所以系統(tǒng)運行前從配置文件中讀入相關(guān)配置信息,實例化各控制量對應(yīng)的指令數(shù)據(jù)及其相應(yīng)的處理模塊,這樣就實現(xiàn)了按需配置控制量的數(shù)目與類型。指令格式中含有算法選擇碼,通過判別該值可以實現(xiàn)運行時的算法的動態(tài)選擇。
多任務(wù)調(diào)度采用Windows系統(tǒng)提供的高精度多媒體定時器作為中斷觸發(fā)源解決了Windows消息循環(huán)實時性差的問題,可滿足絕大部分設(shè)備控制需求。實現(xiàn)了基于配置文件的動態(tài)配置系統(tǒng)。在本例中經(jīng)過運行前動態(tài)配置系統(tǒng),成功適配了轉(zhuǎn)臺式拉彎機和張臂式拉彎機,在運行時能動態(tài)選擇控制算法。
結(jié)束語以軟件為基礎(chǔ)的控制器是開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,本文在深入研究軟件NC技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出的參考模型,實現(xiàn)了用戶功能的全開放、系統(tǒng)內(nèi)核的有限開放。四層結(jié)構(gòu)既考慮了開放性也兼顧了簡練性,組織結(jié)構(gòu)合理,對于推動軟件NC技術(shù)的研究有著重要的理論意義。所開發(fā)的控制系統(tǒng)對于各種專用設(shè)備的快速數(shù)控化有著極大的應(yīng)用前景。