1.多任務(wù)并行處理
cnc裝置的軟件構(gòu)成包括管理軟件和控制軟件兩大部分。在多數(shù)情況下,cnc裝置進行數(shù)控加工時,要完成多種任務(wù)。管理軟件和控制軟件的某些工作必須同時進行。例如,為使操作人員能及時了解cnc裝置的工作狀態(tài),管理軟件中的顯示模塊,必須與控制軟件中其它模塊同時運行。當(dāng)在插補加工運行時,管理軟件中的零件程序輸入模塊必須與控制軟件中的相關(guān)模塊同時運行。而當(dāng)控制軟件運行時,其本身的一些處理模塊也必須同時運行。例如,為了保證加工過程的連續(xù)性,即刀具在各程序段之間不停刀,譯碼、刀具補償和速度處理模塊必須與插補模塊同時運行,而插補程序又必須與位置控制程序同時進行。為此,數(shù)控加工的多任務(wù)常采用并行處理的方式來實現(xiàn),即計算機在同一時刻或同一時間間隔內(nèi)完成兩種或兩種以上性質(zhì)相同或不相同的工作。
圖1所示為各模塊間多任務(wù)的并行處理。圖中雙箭頭表示兩個模塊之間存在并行處理關(guān)系。
圖1 任務(wù)的并行處理
2.前后臺型軟件結(jié)構(gòu)
前后臺型軟件結(jié)構(gòu)適合于單微處理器cnc裝置。在這種軟件結(jié)構(gòu)中,前臺程序是一個實時中斷服務(wù)程序,承擔(dān)了幾乎全部的實時功能,實現(xiàn)與機床動作直接相關(guān)的功能,如插補、位置控制、機床相關(guān)邏輯和監(jiān)控等。后臺程序是一個循環(huán)執(zhí)行程序,承擔(dān)一些實時性要求不高的功能,如輸入、譯碼、數(shù)據(jù)處理等插補準(zhǔn)備工作,管理程序一般也在后臺運行。在后臺程序循環(huán)運行的過程中,前臺的實時中斷程序不斷地定時插入,二者密切配合,共同完成零件的加工任務(wù)。
圖2 前后臺型軟件結(jié)構(gòu)
3.中斷型軟件結(jié)構(gòu)
中斷型軟件結(jié)構(gòu)沒有前后臺之分,整個軟件是一個大的中斷系統(tǒng)。在執(zhí)行完初始化程序之后,整個系統(tǒng)軟件的各種任務(wù)模塊分別安排在不同級別的中斷程序中,系統(tǒng)通過響應(yīng)不同的中斷來執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序,完成數(shù)控加工的各種功能。其管理功能主要通過各級中斷服務(wù)程序之間的相互通訊來解決。
中斷優(yōu)先級共分8級,0級最低,7級最高,除了第4級為硬件中斷完成報警功能外,其余均為軟件中斷。