1775-MEA/B

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在數控機床中,通常用可編程控制器(PLC)對機床開關量信號進行控制。PLC可靠性高,使用方便。但在大多數數控機床,特別是經濟型數控機床中,要求的輸入輸出點數并不多,通常在60點以下,因此,為了降低數控機床成本,在基于工業(yè)PC機的數控系統(tǒng)中,可以采用開關量I/O板加外接繼電器,配合主機的軟件對機床開關進行控制。但如果PC機采用單任務操作系統(tǒng)(如DOS),數控系統(tǒng)的所有任務運行都置于一個總體的消息循環(huán)中,軟件的模塊化和可維護性較差,系統(tǒng)故障的風險相對集中,而且不能充分利用PC機系統(tǒng)資源。而采用非實時多任務操作系統(tǒng)(如Windows)時,Win32API的設計沒有考慮到實時環(huán)境的開發(fā)用途,其系統(tǒng)調用的效率不高,不能滿足數控系統(tǒng)PLC控制的實時性要求。

    為此,本文提出一種基于RT-Linux操作系統(tǒng)的嵌入式PLC,利用RT-Linux的開放性、模塊化和可擴展性的系統(tǒng)結構特性和多線程/多任務的系統(tǒng)環(huán)境,在保證實時性的同時,使故障風險相對分散。

    數控系統(tǒng)嵌入式PLC的硬件結構

    數控系統(tǒng)硬件建立在通用工業(yè)PC的開放體系之上,數控系統(tǒng)嵌入式PLC硬件包括:工控機及其外圍設備,基于ISA總線的開關量輸入輸出接口卡,光電隔離模塊,繼電器輸出模塊。其結構如圖1所示。    

    工控機采用RedHatLinux810+RTLinux311操作系統(tǒng),數控系統(tǒng)的人機界面、數控代碼處理、軌跡規(guī)劃、參數管理以及PLC控制都通過工控機由軟件來實現,不需要獨立的PLC控制器,減少了數控系統(tǒng)對硬件的依賴,有利于提高系統(tǒng)的開放性。

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