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基于Windows XP平台的数控车铣软件控制策略研究

基于inds xp平台的数控车铣软件控制策略研究

 随着inds系统的发展与普及,开发ind论文联盟http://s环境下的数控系统己经成为广大n系统开发商和n用户的共识。近年来,国内已有不少厂家开发出了基于ds的数控系统。这些控制系统虽各有优点,但从数控系统发展的趋势来看,仍有许多需要改进之处:首先,系统软件没有构筑在inds等通用操作系统平台上:其次,软件开发思想与技术落后,还处于结构化程序设计的水平,没有充分利用软件工程中的新理论和新技术;再次,数控系统设计时存在设计不规范,没有采用统一的数控系统体系结构规范协议,系统的互换性、可扩展性和可维护性差。本数控系统是一个多任务的计算机实时控制系统。
  而基于p的开放式数控系统由于构筑在通用的软硬件平台基础上可以融合许多软件技术中的先进思想,其开放性使得在它的控制软件比较突出的就是多任务并行处理和实时控制。编程选用v++6.0,v++6.0一种面向对象的可视化编程语言,提供了功能丰富的f (微软基础类库)供开发应用软件时调用。
  1 多任务并行处理
  inds xp是一个多任务的系统,多任务是指inds xp可以同时执行几个任务,它可以在还未执行完一个任务时又执行另一项任务。在一个多任务处理环境下,只有当其它程序认可时,一个运行程序才可获得处理机时间。每一个应用程序必须协同地放弃对处理器的控制,以便其它应用程序运行。并行性指的是两个或两个以上的事件或活动在同一时刻发生。在多道程序环境下,并行性使多个程序同一时刻可在不同pu上同时执行。主要有时间重叠、资源重复、资源共享三种形式。
  从执行程序的角度看,并行性等级从低到高可分为:
  ①指令内部并行:是指指令内部的微操作之间的并行。
  ②指令级并行(instrutin level parallel,ilp):两条或多条指令同时执行,就是指令之间的并行。
  ③线程级并行:指的是并发执行多个线程,通常是以一个进程内控制派生的多个线程为调度单位。
  ④任务级或过程级并行:并行执行两个或多个过程或任务(程序段)。
  ⑤作业或程序级并行:多个作业或程序间的并行处理。
  在单处理机系统中,这种并行性升到某一级别后(如任务、作业级并行),则要通过软件(如中的进程管理、作业管理)来实现。而在多处理机系统中,由于已有了完成各个任务或作业的处理机,其并行性是由硬件来实现的。
  数控车铣系统装置通常作为一个独立的过程控制单元用于工业自动化的生产过程中,其系统软件应该完成管理功能和控制功能。管理功能部分包括输入、i/0处理、显示和诊断等;控制功能部分则包括译码、刀具补偿、速度处理、插补运算和位控等。在n系统的实际运行过程中,常常有若干个任务需要同时进行。为了使数控车铣系统软件能在inds环境下执行多任务处理,可采用多线程技术来实现多任务控制.线程是操作系统的基本调度单元,将各管理和控制模块置于独立的线程中,操作系统按优先级的高低依次给每个线程分配时间片,同时,每个线程的优先级可以动态的调节,实时性要求高的线程,其优先级可以设置得高一些。
  这样,从理论上讲,微观上每个时刻只有一个线程(即任务)在执行,每个任务都有机会得到系统时间片;而宏观上却有多个任务在同时执行,任务的执行顺序与其优先级有关。本数控软件中建立了主控制线程、运动控制线程、显示/面板操作线程、自动加工线程等。
  2 实时处理
  实时系统主要用于过程控制、事务处理等有实时要求的领域。实时处理系统往往是一个由多台计算机组成的耦合度较高的分布式处理系统。它的目标是为了提高系统的响应时间,对随机发生的外部事件做出及时响应并对其进行处理。
  它分为:实时控制系统、实时信息处理系统。实时控制系统是指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应,并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。主要用于生产过程的自动控制,实验数据自动采集,包括卫星自动控制、汽车自动驾驶、导弹的制导系统等等。

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