如何設計機床數控系統中嵌入式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，它提供了數控機床電氣控制所有的外部特征，為數控系統主體軟件提供了完備的接口函數，數控系統中其它部分只需調用相應接口函數就可使電氣開關做出相應的動作。但該部分不涉及電氣操作過程中的細節。考慮到數控系統中電氣控制點數比較多，為每個控制動作如液壓開，液壓關等等各設計一個接口函數會導致過多的接口函數，應用不方便，因此，我們設計了一個通用的接口函數，其定義如下：

如果定義液壓開關編號為1，冷卻開關編號為2，……，

則開液壓的函數調用為

在抽象類CPIC的基礎上，針對三種方式分別定義了派生類CExternalPlc、CVirtualPLc和CEmbedPLc，在這些類中，才真正對接口函數編程，完成硬件操作。按照這種設計思想得到的電氣控制部分軟件具有圖3所示的結構。由圖中3可以看出，這種設計方法在數控系統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控系統軟件具有與設備無關的特征 當有新的硬件設備出現時。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進行解釋。操縱硬件做出相應的動作即可，無需對軟件其它部分做任何修改。太太提高了軟件設計的效率。實際上。在對接口函數參數的意義做出明確的規范后，其它任何人都可以參照該規范設計出新的電氣控制硬件及相應的驅動程序，集成人系統中。這也就是數控系統開放化設計的主要目的。

4 結束語

數控系統的開放化設計設計者的知識范圍和經駐密切相關。只有在充分了解現有設計技術及用戶需要，并對其近期內的發展做出預測的基礎上，運用工程設計方法，才有可能得到完善的開放化數控系統。目前對開放化的討論多著眼于系統硬件結構。操作系統及開發環境。具體如何實現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進行了開放化設計。對此做出了有益的探索。該子系統已集成人我們開發的五軸聯動數控系統中。從使用效果來看，其開放的接口標準以及與設備無關的軟件設計有助于減少編寫數控系統主體軟件時的錯誤，有較強的適應性和可靠性。