通信層。通信層是控制系統的*低一層,向下是與硬件設備之間的接口,直接調用各種通信硬件的驅動接口庫函數或操作系統提供的讀寫操作函數,向上為任務調度層提供標準的模擬量輸入輸出接口、開關量輸入輸出接口。由于不同廠商提供的硬件沒有遵從一致的接口標準、因此通信層必須針對不同的硬件而開發不同的模塊,但是必須提供可供其上層(實時多任務調度層)調用的一致的接口API.
通訊系統通訊系統負責實現系統平臺與系統各功能模塊以及各功能模塊之間進行信息交互的機制,它規定了系統平臺及各功能模塊之間的信息交互協議標準。通訊系統負責完成控制信息、數據信息的自上而下、自下而上的閉環傳輸。動態配置系統開放式控制系統的配置系統包括運行前的配置和運行時的配置。系統運行之前配置系統實例化控制模塊等,在系統運行期間對各種指標參數進行實時設定、動態選擇控制算法等。開放式控制系統借助配置系統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方法,實現了運行前根據被控對象按需配置控制量的數目與類型,運行時動態選擇控制算法。針對不同的控制對象對系統進行按需實例化,顯然要求系統能對不同類型的控制量以一致的方式處理。指令數據格式的定義方式已經實現了系統對不同類型指令能以一致的方式進行處理,所以系統運行前從配置文件中讀入相關配置信息,實例化各控制量對應的指令數據及其相應的處理模塊,這樣就實現了按需配置控制量的數目與類型。指令格式中含有算法選擇碼,通過判別該值可以實現運行時的算法的動態選擇。
多任務調度采用Windows系統提供的高精度多媒體定時器作為中斷觸發源解決了Windows消息循環實時性差的問題,可滿足絕大部分設備控制需求。實現了基于配置文件的動態配置系統。在本例中經過運行前動態配置系統,成功適配了轉臺式拉彎機和張臂式拉彎機,在運行時能動態選擇控制算法。
結束語以軟件為基礎的控制器是開放式數控系統的發展趨勢,本文在深入研究軟件NC技術的基礎上,提出的參考模型,實現了用戶功能的全開放、系統內核的有限開放。四層結構既考慮了開放性也兼顧了簡練性,組織結構合理,對于推動軟件NC技術的研究有著重要的理論意義。所開發的控制系統對于各種專用設備的快速數控化有著極大的應用前景。