如何設(shè)計(jì)機(jī)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(biāo)都是相同的。經(jīng)認(rèn)真分析，我們找出了三者之問(wèn)的共同點(diǎn)，由此得出一抽象類CPLC，它提供了數(shù)控機(jī)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(kāi)關(guān)做出相應(yīng)的動(dòng)作。但該部分不涉及電氣操作過(guò)程中的細(xì)節(jié)。考慮到數(shù)控系統(tǒng)中電氣控制點(diǎn)數(shù)比較多，為每個(gè)控制動(dòng)作如液壓開(kāi)，液壓關(guān)等等各設(shè)計(jì)一個(gè)接口函數(shù)會(huì)導(dǎo)致過(guò)多的接口函數(shù)，應(yīng)用不方便，因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)通用的接口函數(shù)，其定義如下：

如果定義液壓開(kāi)關(guān)編號(hào)為1，冷卻開(kāi)關(guān)編號(hào)為2，……，

則開(kāi)液壓的函數(shù)調(diào)用為

在抽象類CPIC的基礎(chǔ)上，針對(duì)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(duì)接口函數(shù)編程，完成硬件操作。按照這種設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)獨(dú)立的兩部分。運(yùn)用這種方法得到的數(shù)控系統(tǒng)軟件具有與設(shè)備無(wú)關(guān)的特征 當(dāng)有新的硬件設(shè)備出現(xiàn)時(shí)。只需在原抽象類上派生出新的類，按照共同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接口函數(shù)進(jìn)行解釋。操縱硬件做出相應(yīng)的動(dòng)作即可，無(wú)需對(duì)軟件其它部分做任何修改。太太提高了軟件設(shè)計(jì)的效率。實(shí)際上。在對(duì)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(jì)出新的電氣控制硬件及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，集成人系統(tǒng)中。這也就是數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化設(shè)計(jì)的主要目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)放化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者的知識(shí)范圍和經(jīng)駐密切相關(guān)。只有在充分了解現(xiàn)有設(shè)計(jì)技術(shù)及用戶需要，并對(duì)其近期內(nèi)的發(fā)展做出預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用工程設(shè)計(jì)方法，才有可能得到完善的開(kāi)放化數(shù)控系統(tǒng)。目前對(duì)開(kāi)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(kāi)發(fā)環(huán)境。具體如何實(shí)現(xiàn)開(kāi)放化特別是軟件的開(kāi)放化則談的很少。本文從硬件到軟件對(duì)電氣控制子系統(tǒng)進(jìn)行了開(kāi)放化設(shè)計(jì)。對(duì)此做出了有益的探索。該子系統(tǒng)已集成人我們開(kāi)發(fā)的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)中。從使用效果來(lái)看，其開(kāi)放的接口標(biāo)準(zhǔn)以及與設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件設(shè)計(jì)有助于減少編寫數(shù)控系統(tǒng)主體軟件時(shí)的錯(cuò)誤，有較強(qiáng)的適應(yīng)性和可靠性。