4开放式体系结构框架的实现和可重构

4．1    HO—CSF框架的分布式组件互联结构 如图7，为了覆盖所有的应用需求，这个HO-CSF框架中
各类的功能组件，每个功能组件有各种的方法，如：位置控制 组件、样条插补组件等．在HO—CSF中，功能组件之间的互联

CPU2

图7  HO．CSF分布式组件互联
 
ACM通讯行为，如：现场总线控制器，处理器间的总线桥等．
Fig．7
Distributed
component
intcrconnect in HO•CSF
 
数控系统软件运行时根据配置文件设置组件的Binding      Map， 确保在运行时组件方法与硬件实现的正确关联，即可以完成 系统对不同类型硬件或软件的支持．如图6所示，在两个处理
是通过通讯组件完成的。它可以实现在同一个处理器上实时 和非实时操作系统间、不同线程间、不同处理器和不同DSP
间等不同平台不同操作系统间的两个功能组件的通讯．图7
孛，RCi为运行在实时操作系统下的实时凌能组侔，NCi为运
行在非实时操作系统下的实时功能组件，L为通讯组件．任何 系统中的功能组件可以通过通讯组件与系统中的其他功能组 捧交换信患，铡魏，隧7是基予援个处理器秘多令DSP组痰 的数控系统．一个运行在处理器1(CPUI)上的加工过稷控制
任务(RCl)如探测到刀具的断裂，将请求遮动控制器(RC2) 停止CNC的执行，弱霹要求{薹务控到器(NC3》警告蟋户。运 动控制器(RC)与运行在处理器2(CPU2)上的PLC任务 (RC3)同步，PLC任务控制通知在DSP3上运行智能的IO控
制器(RCl0)断开饲服使能信号，伺服电机停止旋转．PLC任 务(RC3)弱时逶知运行在处蘧器2《C，U2)上鳇匿像懿淫{王 务(NC4)开始检查_)了具边缘．运动控制器(RC2)与PLC控制 器(RC3)之间的通讯组件的连接可以是愧速现场总线、可以
是骞速戆处理器阗慈线梗、也霹泼是处毽嚣之阕的共事蠹存。
对于不阉的处理器之间的物理连接方式，必要修改它们之间 的通讯组件的方法(Method)的绑定即可，热有良好的软硬件 开放挫。
4。2瓣◇-C鼹配鬟过程
HO-CSF框架中的组件连接，组件方法的绑定、实时和非
裳现，系统巾位置控制瓣各个伺服驱动器孛的DSP完成，实图9  HO-CSF框槊的数控系统原型GJ-30M—EP
Fig。9  Prototype CNC system based Oil  HO-CSF：GJ-30M-EP
现了初步的分布式控制．数控系统原型如图9所示．
6总结展望 本文提出了一个面向高性能数控系统需求，支持软硬件
协同设计、多处理器和分布式结构的高性能开放式数控系统
糕絮。该框絷最大酶特点就是：
-基予缀件的开放式体系结构。
•组件之间通讯采用统一通讯模型建模，统一的描述了
多处理器或多控制器的分布式通讯闼题。
•灵漭的缓薛实臻方式。竣遽了传统较佟缀徉的耩念， 采用binding map方法，根据性能需求，组件可以软硬件协同 实现，无缝的完成系统性能的升级和平台的迁移，保证厂商咒 荧往，
文章最黯在HO．CSF框架下基于国产处理器龙芯实现原 烈数控系统，下一步将面向国家“十一五”重大专项要求，在 该框架下实现蹇性能多处理结构的窝性能数控系统设计。

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豳8 HO-CSF配置过稷
【2】Wright P K，Greeufeld I．Open architecture manufacturing：the
im．
 
Fig．8    Configuration  for HO-CSF

实薛线稷串所调用的缓俘功麓遴过配置文体确定，修改配置 文件既可以完成系统的重构．配置文件的部分内容如图8 所示．

5珏o-CSF数控原型系统

在HO•CSF框架下，基于我国自主知识产权的龙芯2E处 理器(800Mhz)，采簇实时以太阏连接系统萼饲骚，设计完成 了高倭麓开放式数控系统原型GJ-30M—El'．系统采用豳3所 示组件结构和通讯模型，并根据模型分析确定采用的实现方 式，如：数控系统对饲服单元的搔补控制为Channel类型，读 取饲毅的状态信怠必Pool类蝥，它稍采用硬徉缓淬医的形式
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