关于RTLinux实时全软件数控系统设计和实现.pdf

· 信息技术 · 李琳 ·基于RTLinux的实时全软件数控系统的设计与实现 基于 RTLinux的实时全软件数控系统的设计与实现 李琳 (福建交通职业技术学院，福建 福州 350007) 摘 要：数控实时系统不仅需要保证刀具补偿、插补运算、位置控制等周期性任务在确定的时 间内完成，也要保证突发事件等非周期任务的及时响应。在总结数控任务特点的基础上，提出 了基于RTLinux的实时全软件数控系统的体系结构，确定了系统的软件结构；将数控系统各功 能模块封装成软件芯片，初步实现 了数控系统的开放性。由于 RTLinux在实现原理上 的特殊 性，基于RTLinux的数控系统软件开发具有简单 、高效的特点。 关键词：数控系统 ；实时多任务；RTLinux 中图分类号：TP273 文献标志码：B 文章编号：1671-5276(2010)05-0095--03 ResearchonandDevelopmentOfCNC System softwareBasedonRealTimeLinux LILin (FujianCommunicationTechnologyCollege，Fuzhou350007，China) Abstract：CNC real-timesystem mustensurethecompletionoftheperiodictasks，suchascurercompensation，interpolation，posi- tioncontrol，etc，andtheresponsetothenonpenodictasksofsuddeneventswithintheirdeadlines．Inordertomeetallaboverequire— ments，wepresenttheRTLinux-basedCNC system software’Sarchitectureandstructure，setupthesoftwarestructureandencapsu· latethesoftwareICsofCNC system module．basedRTLinuxsystem．A¨thesearetheOpenarchitectureoftheCNC．Becauseofits specificity，RTLinux—basedCNC system softwarecanrunreasonablyandefficiently． Keywords：CNC system ；realtimetask；RTLinux a)数控系统软件的一般工作过程是： 0 引言 1)输入：输入管理程序负责程序段的读入。 2)译码：输入的程序段含有零件的轮廓信息、加工速 实时”和 “多任务”是数控系统设计的关键。“实时”是 度以及其他的辅助信息，译码程序将零件加工程序翻译成 指任务可以在指定的时刻被投入运行 ，任务实际开始运行的 计算机内部能识别的语言。 时刻与所期望的时刻之间的误差必须在一个很小的范围内 3)数据处理：数据处理程序一般包括刀具半径补偿、 (对数控系统的实时需求而言，一般是数 IXS)；而 “多任务”是 速度计算以及辅助功能的处理。 指系统能够 “同时”运行一个以上的任务。传统的计算机数 4)插补：即在起点和终点之间进行数据点的密化。 控对于硬件的依赖限制了数控系统的开放性，使系统功能配 在每一个采样周期内插补程序的作用是计算下一个采样 置的柔性和扩展性受到很大制约。软件数控实现了数控系 周期的位置增量。一个数据段正式插补加工前，必须先完 统的灵活性和开放性，有利于系统性能的快速增长。 成诸如换刀、换档 、冷却液开等辅助功能，