開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究.pdf

1、隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的硬件日趨標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、硬件可靠性越來(lái)越有保障，相對(duì)來(lái)說(shuō)軟件質(zhì)量越來(lái)越受到重視，而開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為開(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。 開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)由PLC軟件平臺(tái)和人機(jī)界面編輯軟件平臺(tái)組成。編譯器是“PLC集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)”中最重要的部分，通過(guò)編譯器的“翻譯”用戶程序才能變成PLC硬件能理解的內(nèi)容，本文利用梯形圖一指令表算法將形象化的梯形圖語(yǔ)言自動(dòng)轉(zhuǎn)化為指令表。在進(jìn)行人機(jī)界面軟

2、件平臺(tái)基本圖元的繪制時(shí)，要用到很多基本圖元的實(shí)現(xiàn)算法，其中Bresenham直線算法和Bresenham圓弧算法最為典型。 本文首先闡述了數(shù)控系統(tǒng)的一些基本概念，指出了本文研究的背景、研究的內(nèi)容和意義。然后結(jié)合億圖數(shù)控系統(tǒng)的基本特點(diǎn)以及開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)自身的特點(diǎn)和實(shí)際要求，闡述了課題研究的相關(guān)基礎(chǔ)，分析了開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)應(yīng)具有的功能和設(shè)計(jì)原則。接著介紹了實(shí)現(xiàn)該平臺(tái)所使用的開(kāi)發(fā)工具。 在軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)論述部分，本

3、文首先對(duì)PLC軟件集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行了模塊化方法設(shè)計(jì)，把PLC軟件集成環(huán)境分解成項(xiàng)目管理模塊、編輯模塊、編譯模塊、模擬仿真模塊等，同時(shí)，設(shè)計(jì)出PLC軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)各模塊間的數(shù)據(jù)流向，處理好模塊之間的消息傳遞和驅(qū)動(dòng)。PLC軟件平臺(tái)進(jìn)行模塊化之后，具體實(shí)現(xiàn)了各個(gè)模塊的功能。編輯器選用了形象、直觀的梯形圖語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言，采用面向?qū)ο蟮慕７椒?，建立PLC系統(tǒng)類層次結(jié)構(gòu)和元件庫(kù)模型對(duì)象，以圖形輸入方式來(lái)編制梯形圖程序。編譯器以樹(shù)結(jié)構(gòu)為中介將梯形圖

4、和PLC指令聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了從梯形圖到PLC指令的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換以梯級(jí)為單位，采用“正向深度優(yōu)先掃描算法”來(lái)構(gòu)造邏輯樹(shù)結(jié)構(gòu)，然后對(duì)樹(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行遍歷，得到相應(yīng)的PLC指令集。 接著建立了人機(jī)界面編輯平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)以及三大對(duì)象模型，并分析了這三大對(duì)象模型之間的關(guān)系。依據(jù)模型詳細(xì)闡述了人機(jī)界面編輯平臺(tái)各功能實(shí)現(xiàn)的具體方法，主要包括了軟件界面設(shè)計(jì)的闡述，以及如何實(shí)現(xiàn)圖元的創(chuàng)建、拾取、編輯、修改屬性等功能。還實(shí)現(xiàn)了工程畫(huà)面有效管理的技術(shù)。同時(shí)講述

5、了工程文件的數(shù)據(jù)格式和實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和載入的方法。分析了數(shù)控器顯示畫(huà)面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了工程畫(huà)面數(shù)據(jù)編譯方案，說(shuō)明了在編譯過(guò)程中幾個(gè)問(wèn)題的處理方法。 通過(guò)對(duì)PLC工作原理的分析和研究，仿真器實(shí)現(xiàn)了PLC指令解釋器的實(shí)現(xiàn)算法的仿真，模擬了PLC運(yùn)行過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的離線仿真，同時(shí)，以數(shù)控折彎?rùn)C(jī)為例做實(shí)例分析，講解了界面編輯系統(tǒng)在具體運(yùn)用中的效果。 總之，開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)了PLC梯形圖的編輯環(huán)境

6、，實(shí)現(xiàn)了梯形圖到PLC指令代碼的轉(zhuǎn)換，并設(shè)計(jì)了仿真部分，彌補(bǔ)了原有同類型軟件的不足，同時(shí)在綜合考慮到數(shù)控這個(gè)領(lǐng)域的特點(diǎn)以及不同用戶的個(gè)別和共同的需求以后，開(kāi)發(fā)出了數(shù)控系統(tǒng)對(duì)話界面上需要的各種“零件”，在用戶使用時(shí)就可以像“搭積木”一樣把這些“零件”組合成各種圖形界面就可以了。 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)： (1)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)具有集成矢量繪圖功能： (2)利用樹(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了梯形圖語(yǔ)言與語(yǔ)句表語(yǔ)言的互換算法，根據(jù)此算法設(shè)