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磨刀机的系统软件提高

作者: 发布时间:2020-02-22 10:36:13点击:7091

数控雕刻机的实时性角度来讲数控系统是一个实时多任务控制系统,包括插补计算、位置控制、PLC、系统监视和诊断等实时任务以及人机界面管理、通讯和联网、加工任务管理、加工状态显示、自动编程等弱实时性任务和非实时性任务。本数控系统软件中,采用了前后台型的多线程结构形式。前台程序是一个实时中断服务程序承担了几乎全部的实时功能,实现与机床动作直接相关的功能。前台程序由系统主线程和定时器控制,主要完成界面管理、功能控制、系统管理等,并负责响应按键与界面输入的数据,即实现管理层的功能。后台程序是一个循环执行程序,承担一些实时性能不高的功能,如输入,译码,数据处理等插补准备工作。后台程序放在辅助线程中,负责进行数控代码的编译处理,向PMAC发送命令以及实时数据采集,实现了控制层的功能。在后台程序循环运行的过程中,前台的实时中断程序不断地定时插入,二者密切配合,共同完成零件的加工任务。WindowsCE是微软公司开发的一个开放、可升级的32位嵌入式操作系统。WindowsCE具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口以及与处理器无关等特点。相对于DOS.WindowsCE.NET是运行于保护模式的多线程32位操作系统,特别适合数控系统的多任务并行机制,而它的内存保护功能对于数控系统的稳定性具有重要意义。

相对Windows桌面操作系统,WindowsCE.NET是嵌入式实时操作系统,其独特体系结构和运行机制使其能够快速响应外部中断触发,并调度相关应用程序进行处理,因此它可以满足数控系统的实时性要求。主从计算机间的实时息交换通讯是实现上下位机间协调工作的关键。

数控雕刻机系统在实时性要求方面与机器人控制相似,如果使用Windows中专用的定时器控件Timer,虽然使用很方便,可以实现一定的定时功能,但最小计时精度仅为55ms,且定时器消息在多任务操作系统中的优先级很低,不能得到及时响应,无法满足实时控制环境下的应用。所以考虑使用精度更高的多媒体定时器,它可以实现精度为Ims的高精度定时,可以满足本系统的实时性要求。多媒体定时器不依赖于消息机制,而是由函数TimerSetEvent()产生一个独立的线程,在一定的中断次数到达后,直接调用预先设置好的回调函数进行处理,而不必等到应用程序的消息队列为空。因而设置该回调函数来完成周期扫描1/0卡的输入端口,以及向系统定时发送消息,使其及时更新界面和界面中的数据。

数控雕刻机为提高系统的可靠性,多媒体定时器在整个控制程序初始化时开启,并在系统退出时删除定时器以释放系统资源。每一个Windows应用程序都是一个进程,并由线程来负责执行包含在进程地址空间中的代码。实际上,每个进程可以拥有多个线程,它们在进程的地址空间中“同时地”执行代码。