如何設(shè)計機床數(shù)控系統(tǒng)中嵌入式plc？

顯然，不論哪一種控制方式，其目標都是相同的。經(jīng)認真分析，我們找出了三者之問的共同點，由此得出一抽象類CPLC，它提供了數(shù)控機床電氣控制所有的外部特征，為數(shù)控系統(tǒng)主體軟件提供了完備的接口函數(shù)，數(shù)控系統(tǒng)中其它部分只需調(diào)用相應(yīng)接口函數(shù)就可使電氣開關(guān)做出相應(yīng)的動作。但該部分不涉及電氣操作過程中的細節(jié)?？紤]到數(shù)控系統(tǒng)中電氣控制點數(shù)比較多，為每個控制動作如液壓開，液壓關(guān)等等各設(shè)計一個接口函數(shù)會導(dǎo)致過多的接口函數(shù)，應(yīng)用不方便，因此，我們設(shè)計了一個通用的接口函數(shù)，其定義如下：

如果定義液壓開關(guān)編號為1，冷卻開關(guān)編號為2，……，

則開液壓的函數(shù)調(diào)用為

在抽象類CPIC的基礎(chǔ)上，針對三種方式分別定義了派生類CExternalPlc、CVirtualPLc和CEmbedPLc，在這些類中，才真正對接口函數(shù)編程，完成硬件操作。按照這種設(shè)計思想得到的電氣控制部分軟件具有圖3所示的結(jié)構(gòu)。由圖中3可以看出，這種設(shè)計方法在數(shù)控系統(tǒng)主體軟件與電氣控制硬件之間加入了抽象類層次，使其相互依賴性減弱，成為相對獨立的兩部分。運用這種方法得到的數(shù)控系統(tǒng)軟件具有與設(shè)備無關(guān)的特征 當(dāng)有新的硬件設(shè)備出現(xiàn)時。只需在原抽象類上派生出新的類，按照共同的標準對接口函數(shù)進行解釋。操縱硬件做出相應(yīng)的動作即可，無需對軟件其它部分做任何修改。太太提高了軟件設(shè)計的效率。實際上。在對接口函數(shù)參數(shù)的意義做出明確的規(guī)范后，其它任何人都可以參照該規(guī)范設(shè)計出新的電氣控制硬件及相應(yīng)的驅(qū)動程序，集成人系統(tǒng)中。這也就是數(shù)控系統(tǒng)開放化設(shè)計的主要目的。

4 結(jié)束語

數(shù)控系統(tǒng)的開放化設(shè)計設(shè)計者的知識范圍和經(jīng)駐密切相關(guān)。只有在充分了解現(xiàn)有設(shè)計技術(shù)及用戶需要，并對其近期內(nèi)的發(fā)展做出預(yù)測的基礎(chǔ)上，運用工程設(shè)計方法，才有可能得到完善的開放化數(shù)控系統(tǒng)。目前對開放化的討論多著眼于系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境。具體如何實現(xiàn)開放化特別是軟件的開放化則談的很少。本文從硬件到軟件對電氣控制子系統(tǒng)進行了開放化設(shè)計。對此做出了有益的探索。該子系統(tǒng)已集成人我們開發(fā)的五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)中。從使用效果來看，其開放的接口標準以及與設(shè)備無關(guān)的軟件設(shè)計有助于減少編寫數(shù)控系統(tǒng)主體軟件時的錯誤，有較強的適應(yīng)性和可靠性。