如何设计机床数控系统中嵌入式plc？

显然，不论哪一种控制方式，其目标都是相同的。经认真分析，我们找出了三者之问的共同点，由此得出一抽象类CPLC，它提供了数控机床电气控制所有的外部特征，为数控系统主体软件提供了完备的接口函数，数控系统中其它部分只需调用相应接口函数就可使电气开关做出相应的动作。但该部分不涉及电气操作过程中的细节。考虑到数控系统中电气控制点数比较多，为每个控制动作如液压开，液压关等等各设计一个接口函数会导致过多的接口函数，应用不方便，因此，我们设计了一个通用的接口函数，其定义如下：

如果定义液压开关编号为1，冷却开关编号为2，……，

则开液压的函数调用为

在抽象类CPIC的基础上，针对三种方式分别定义了派生类CExternalPlc、CVirtualPLc和CEmbedPLc，在这些类中，才真正对接口函数编程，完成硬件操作。按照这种设计思想得到的电气控制部分软件具有图3所示的结构。由图中3可以看出，这种设计方法在数控系统主体软件与电气控制硬件之间加入了抽象类层次，使其相互依赖性减弱，成为相对独立的两部分。运用这种方法得到的数控系统软件具有与设备无关的特征 当有新的硬件设备出现时。只需在原抽象类上派生出新的类，按照共同的标准对接口函数进行解释。操纵硬件做出相应的动作即可，无需对软件其它部分做任何修改。太太提高了软件设计的效率。实际上。在对接口函数参数的意义做出明确的规范后，其它任何人都可以参照该规范设计出新的电气控制硬件及相应的驱动程序，集成人系统中。这也就是数控系统开放化设计的主要目的。

4 结束语

数控系统的开放化设计设计者的知识范围和经驻密切相关。只有在充分了解现有设计技术及用户需要，并对其近期内的发展做出预测的基础上，运用工程设计方法，才有可能得到完善的开放化数控系统。目前对开放化的讨论多着眼于系统硬件结构。操作系统及开发环境。具体如何实现开放化特别是软件的开放化则谈的很少。本文从硬件到软件对电气控制子系统进行了开放化设计。对此做出了有益的探索。该子系统已集成人我们开发的五轴联动数控系统中。从使用效果来看，其开放的接口标准以及与设备无关的软件设计有助于减少编写数控系统主体软件时的错误，有较强的适应性和可靠性。