СТА 2/2010

ся программируемым контроллером электроавтоматики (или модулем электроавтоматики). Программа для контроллера электроавтоматики гото вится на одном из языков стандарта IEC 61131. На рис. 1 приведена упрощённая структурная схема системы ЧПУ, пост роенной по описанным принципам. При работе СЧПУ циклически вы полняется программа цепей электроав томатики, результат которой передаёт ся драйверам плат электроавтоматики в виде выходных сигналов. С этих же плат через драйвер на модуль электро автоматики приходит информация о состоянии входов. Положение рабочего органа станка контролируется регулятором положе ния: сигнал с датчика обратной связи через АЦП и драйвер модуля управле ния приводами поступает на вход регу лятора, вычисляется значение ошибки положения рабочего органа. Далее, в зависимости от параметров регулятора, для каждой из осей системы рассчиты вается сигнал управления. Этот сигнал через драйвер передаётся на ЦАП и да лее на привод. Модуль контроля состояния СЧПУ собирает данные о состоянии системы и информирует о нём оператора через интерфейс пользователя. Перечисленные модули полностью описывают систему в состоянии равно весия, пока не поступит запрос на вы полнение команды или программы. Рассмотрим выполнение одной ко манды. Оператор формирует команду на пульте управления, при этом реак ция на нажатие кнопок и отображае мый результат полностью находятся в зоне ответственности интерфейса пользователя СЧПУ. Когда ввод за кончен и оператор нажал кнопку «Пуск», команда поступает на вход ин терпретатора, где преобразовывается в удобную для системы структуру дан ных (вычисляются заданные переме щения по координатным осям, вектор подготовительных функций, действу ющих при отработке команды, отделя ется информация для системы элект роавтоматики). Разобранные техноло гические команды поступают в модуль электроавтоматики. Данные о новом положении рабочего органа поступают в интерполятор, где с учётом реальных ограничений станка (максимальной скорости движения рабочего органа, закона изменения ускорения, макси мального значения ускорения и т.п.) вычисляются задания на перемещения для каждого системного такта. Имен но интерполятор отвечает за то, что после отработки команды рабочий ор ган станка окажется в положении, за данном оператором. Задания на пере мещения поступают на вход ПИД ре гулятора в виде изменившейся задан ной координаты, и система приводит ся в движение. Рассмотрим, каким образом выбран ная ОС может помочь реализовать приведённую схему. Очевидным решением для блоков, которые выполняют циклические вы числительные задачи, является приме нение потоков. Под такое описание в программной части системы подходят все модули. При этом драйверы лучше отнести в один поток с наивысшим приоритетом – стабильность такта вы дачи управляющей информации и при ёма сигнала обратной связи определяет точность СЧПУ. On Time RTOS 32 предоставляет весьма простой интерфейс для созда ния и управления потоками: ● RTKCreateThread и RTKRTLCreate Thread – создание потока (вторая функция использует многопоточную версию библиотечных функций при создании потока); ● RTKResume – запуск; ● RTKSuspend – приостановка выпол нения; ● RTKTerminateTask – уничтожение. В листинге 1 приведён пример созда ния и управления потоком при помо щи этих функций. При проектировании нам потребуют ся только две функции: создание потока и запуск его на выполнение. Управление потоками при помощи внешних функ ций RTKSuspend/RTKResume лучше не использовать. Например, представим такую ситуацию. Поток, вычисляющий закон изменения координаты (интерпо лятор), был остановлен при помощи функции RTKSuspend. Перед его запус ком в системе уменьшилось значение максимально допустимого ускорения. После запуска интерполятор может на чать генерировать несогласованные данные для регулятора положения, или не успеет остановить рабочий орган станка вовремя, или в обычно верных формулах возникнет ошибка (деление на 0, корень из отрицательного числа и т.п.). В общем случае поведение систе мы в такой ситуации не определено. Чтобы избежать этого, нужно либо ин РАЗ РА БОТ КИ / МАШИНОС Т РОЕ НИЕ 67 СТА 2/2010 www.cta.ru Решения для расширенного диапазона температур и эксплуатации в жёстких промышленных условиях www.axiomtek.com Промышленный безвентиляторный компьютер с сенсорной панелью и считыванием изображения при солнечном свете GOT 812LR • 12,1 ″ SVGA (800 × 600) TFT ЖК дисплей, 800 нит • Процессор Intel® Atom™ N270 1,6 ГГц • Пыле /влагозащищённая конструкция со степенью защиты системы IP65 • Монтаж подвесной & VESA 8 портовые (iCON 32008) / 16 портовые (iCON 32160) 10/100Base TX серии коммутаторов Ethernet в прочном корпусе Безвентиляторный встраиваемый компьютер eBOX620 823 FL • Процессор Intel® Atom™ Z510PT 1,1 ГГц/ Z520PT 1,3 ГГц • 1 НЖМД 2,5 ″ & CompactFlash™ 10/100Base TX устройство удлинения Ethernet соединений по медному кабелю в прочном корпусе iCON 32314 Axiomtek Co., Ltd. 8F, No. 4, Lane 235, Baoqiao Road, Xindian City, Taipei County 231, Taiwan Тел.: +886 2 2917 4550 доб. 6411 Факс: +886 2 2917 3200 E mail: aslan@axiomtek.com.tw Оборудование для работы в промышленных сетях и для преобразования данных -20ºC~+55ºC -20ºC~+55ºC 4 7 -20ºC~+55ºC 4 7 -20ºC~+55ºC 70 Реклама © СТА-ПРЕСС