基于Linux—RTAI的数控软件结构设计与实现

基于RT-LINUX开放式数控系统的实现
高华;李进京;吴雪红
【期刊名称】《机械工程师》
【年(卷),期】2004(000)012
【摘要】分析了实时Linux系统实现的基本原理及其发展现状,提出了在实时Linux下数控系统的基本结构,并给出了实现的基本途径.
【总页数】2页(P11-12)
【作者】高华;李进京;吴雪红
【作者单位】山东农业大学,机电学院,山东,泰安,271000;山东农业大学,机电学院,山东,泰安,271000;上海港机重工有限公司,张家港分公司,江苏,张家港,215600【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于RT-Linux的AD喷涂机开放式数控系统的研究 [J], 吴鹏;夏田
2.基于RT-Linux的开放式数控系统的开发研究 [J], 李宇昊;胡俊;罗亚敏;李晔
3.基于RT-Linux的开放式数控系统软件平台的研究 [J], 周耀坤;蓝志洋
4.基于RT-Linux的开放式数控系统研究 [J], 陈友东;樊锐;陈五一;陈鼎昌
5.基于RT-Linux的开放式五轴联动电火花加工数控系统及其在带冠涡轮盘加工中的应用 [J], 王彬;杨建芳;郭妍;王振龙;迟关心
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基于Linux+RT-Linux的数控系统研究
黄宁;梅志千;李向国
【期刊名称】《河海大学常州分校学报》
【年(卷),期】2007(21)4
【摘要】利用基于开源思想GPL(GUN General Public License)的Linux和RT-Linux建立实时数控系统.通过编译RT-Linux实时补丁,构造Linux+RT-Linux系统的基本构架,采用异步串口通信方式实现上位机与下位机之间的通信.测试结果表明,系统具有很强的实时性.
【总页数】4页(P31-34)
【作者】黄宁;梅志千;李向国
【作者单位】河海大学,机电工程学院,江苏,常州,213022;河海大学,机电工程学院,江苏,常州,213022;河海大学,机电工程学院,江苏,常州,213022
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.5
【相关文献】
1.基于运动控制卡的数控转塔冲床数控系统研究 [J], 唐明明;钟佩思;车霞
2.基于开放式数控平台的数控演示系统研究 [J], 宁宗奇;王才峄
3.基于CPSO-RBF网络的数控机床热误差实时补偿系统研究 [J], 丁传东;姚芝凤;李腾;杨羚
4.基于PLC的数控机床电气控制系统研究 [J], 李海峰
5.基于PLC的数控机床自动控制系统研究 [J], 文晓宇
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《基于ARM和RTAI的嵌入式实时平台的设计与实现》基于ARM和RT的嵌入式实时平台的设计与实现一、引言随着科技的发展，嵌入式系统在众多领域中发挥着越来越重要的作用。

嵌入式实时平台能够保证在严格的时间约束下提供高稳定性和高性能的系统功能。

本文主要讨论了基于ARM处理器和RT（实时操作系统支持）技术的嵌入式实时平台的设计与实现。

二、系统设计1. 硬件设计硬件设计是整个系统的基础，我们选择了ARM处理器作为主控制器。

ARM处理器具有低功耗、高性能、体积小等优点，非常适合用于嵌入式系统。

此外，我们还根据系统的需求，选择了适当的存储器、接口电路等硬件设备。

2. 软件设计软件设计包括操作系统和应用程序的设计。

我们选择了RT 作为系统的实时操作系统。

RT是一个开源的实时操作系统，具有良好的可扩展性和可定制性，能够满足各种实时应用的需求。

在应用程序设计方面，我们根据系统的功能需求，设计了相应的软件模块。

三、RT实时操作系统实现RT实时操作系统是整个系统的核心部分，它能够提供高稳定性和高性能的实时服务。

在实现过程中，我们首先对RT进行了定制，以满足系统的需求。

然后，我们实现了RT的初始化、任务调度、中断处理、内存管理等功能。

四、平台实现1. 驱动程序开发驱动程序的编写是实现嵌入式实时平台的关键步骤。

我们根据硬件设备的特性和需求，编写了相应的驱动程序，实现了对硬件设备的控制和管理。

2. 应用程序开发在应用程序开发方面，我们根据系统的功能需求，设计了相应的软件模块。

每个模块都负责特定的功能，如数据采集、数据处理、通信等。

我们使用了C语言进行编程，以保证代码的可读性和可维护性。

五、测试与优化在平台实现后，我们进行了严格的测试和优化工作。

首先，我们对平台的稳定性和性能进行了测试，确保系统能够在各种情况下正常运行。

然后，我们对代码进行了优化，以提高系统的运行效率和响应速度。

六、结论本文介绍了一种基于ARM和RT的嵌入式实时平台的设计与实现方法。

基于RTLinux的全软件数控系统朱达宇;李彦;吉华;王强;李翔龙【期刊名称】《计算机集成制造系统》【年(卷),期】2004(10)12【摘要】分析了目前全软件数控系统的特点,给出了一种在Linux平台上采用RTLinux实时扩展来构建全软件数控系统的方案.该方案将整个软数控系统分为界面层、管理层和控制层,分别处理数控系统的图形界面、非实时任务和实时任务.其中,控制层作为软数控系统的核心,由软计算机数字控制模块和软可编程的逻辑控制模块组成,分别完成对机床进给轴的伺服控制以及对机床辅助机构的逻辑控制;控制层采用RTLinux内核实时线程处理多个实时任务,并采用实时管道作为数据缓冲区.利用RTLinux的高精度定时周期以及合理的实时缓冲区管理,保证了系统的实时性.【总页数】6页(P1571-1576)【作者】朱达宇;李彦;吉华;王强;李翔龙【作者单位】四川大学,制造科学与工程学院现代设计与制造研究中心,四川,成都,610065;四川大学,制造科学与工程学院现代设计与制造研究中心,四川,成都,610065;四川大学,制造科学与工程学院现代设计与制造研究中心,四川,成都,610065;四川大学,制造科学与工程学院现代设计与制造研究中心,四川,成都,610065;四川大学,制造科学与工程学院现代设计与制造研究中心,四川,成都,610065【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.基于ServoWorks的全软件四轴联动电火花加工数控系统研究与开发 [J], 张亚强;毕俊喜;薛志安;刘斌2.基于RTLinux的实时全软件数控系统的设计与实现 [J], 李琳3.基于Windows的全软件数控系统体系结构研究 [J], 雷立群;王戬4.基于PC的全软件数控系统结构设计 [J], 雷立群;王戬5.基于RTLinux的全软件并联机床数控系统研究 [J], 王辉;倪雁冰;杨亚威因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于RTLinux的PCB钻床开放式数控系统的研究与开发的开题报告一、选题背景及意义PCB钻床是电子制造行业中非常重要的设备，它用于在印刷电路板上钻孔，实现电路的联通和布线。

传统的PCB钻床控制系统多为闭源的专用系统，限制了其灵活性和可扩展性。

而开放式数控系统能够提供更高的灵活性和可扩展性，且其开源特性使得开发者能够更快捷地定制和优化系统功能，降低成本。

本项目旨在研究和开发一种基于RTLinux的PCB钻床开放式数控系统，解决传统系统存在的局限性，进一步提升PCB钻床的性能和可靠性，为电子制造行业提供高质量的钻孔解决方案。

二、立项依据1. 电子制造行业发展迅速，需求不断增长。

2. 基于开放式数控系统的设备控制已经成为行业趋势。

3. 通过开源技术提升设备可靠性和性能的模式已被证明是可行的。

4. RTLinux技术具有较高的实时性和稳定性，能够满足对数控设备实时性要求的高性能操作系统。

三、主要研究内容1. PCB钻床机械系统的设计和制造。

2. RTLinux实时操作系统的移植和调试。

3. 采用开源的数控系统软件EMC2作为底层控制系统进行封装。

4. 实现PCB钻孔控制策略的开发和优化。

5. 软件界面的设计和开发，提供易于使用的用户界面。

四、预期成果1. 成功制造一台基于RTLinux的PCB钻床开放式数控系统原型，完成机械结构和软件的设计与制造。

2. 实现PCB钻孔控制的算法优化，提高钻孔的精度和效率。

3. 实现软件界面的设计和开发，提供易于使用的用户界面。

4. 研究与开发过程中积累的技术经验和技术资料。

五、研究方案1. PCB钻床机械系统的设计和制造PCB钻床的机械系统是系统的基本部分，需要精确设计和制造。

我们将采用AUTOCAD等3D设计软件设计出PCB钻床的机械构件，利用数控铣床进行数控加工。

2. RTLinux实时操作系统的移植和调试RTLinux是一种开源的实时操作系统，基于Linux内核，以及类似于微内核的实时模块。

题目：基于ARM和RT-linux的网络化数控平台的开发（1）介绍网络化数控的重要性（2）为什么要采用ARM作为系统的硬件平台1 资源浪费严重2 实时性不够3 硬件扩展性（3）RT-LINUX1 实时性2 代码公开3 可以采用面向对象4 网络功能强大1现代制造业正朝着全球化、敏捷化、网络化和虚拟化方向发展，制造装备网络化是基于Web制造的硬件基础。

一方面，Internet/Intranet技术的发展与应用，使得企业内部的信息资源，可以通过Internet实现重构和集成与应用的互操作，为企业间信息资源的异地共享、互操作、跨平台访问提供了实现的可能性；另一方面，现有数控系统由于生产年代和生产厂家不一，存在多种档次和型号，其通信接口和协议也存在差异，给数控系统的集成造成了一定困难。

目前，制造业实施集成制造技术遇到的最大难题之一，就是数控设备作为独立运行或局部自动化信息孤岛，不能与企业网络直接连接集成到企业信息系统中，从而造成企业计划层和制造层间脱钩，管理协调严重滞后，无法对市场变化做出快速响应。

因此，如何有效，经济地实现数控设备的网络化，进而解决传统CNC机床或制造系统信息孤岛问题，有着十分重大的意义。

当前，国内外在数控机床通信的理论和技术研究方面投入了大量的人力物力。

传统的数控系统都只带有普通的通信接口如RS232C、RS422和RS485等，仅具有OSI物理层的功能，无法全面可靠地支持计算机集成制造系统底层的联网运行。

上世纪九十年代以后生产的新型数控机床都提供符合MAP标准的DNC网络接口选件，但是接口选件价格昂贵。

现阶段最为普遍的数控机床与网络介质连接方式是一台工控型PC机与单台NC机床相连，利用PC的软硬件资源构成所谓的开放式数控系统平台。

这种开放不可能实现真正的实时性要求，而且也存在硬件底层和操作系统“黑匣子”问题以及软件知识产权方面的争议，给二次开发带来很大难度。

另外，研制中间组件如“DNC装置”或“数控机床通讯控制器”，与单台数控机床相联，实现加工工作站与数控机床之间通讯，也是当前研究的热点。

基于嵌入式linux的数控系统软件设计
李芬;常勇;王威
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2012(034)009
【摘要】嵌入式Linux以其开源、免费,实时性能、安全性能和稳定性好等优点越来越广泛的应用于工业控制领域.本文基于三星S3C2410处理器和FPGA开发出的三轴数控车床系统硬件平台进行控制软件的设计开发,实现数控系统位置控制、插补运算、刀具补偿、译码和人机显示等各项功能.
【总页数】4页(P161-164)
【作者】李芬;常勇;王威
【作者单位】烟台工程职业技术学院数控技术系,烟台264006;北京机械工业自动化研究所,北京100120;北京机械工业自动化研究所,北京100120
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于Xenomai的嵌入式Linux数控系统平台研究 [J], 赵明印;黄道平;刘少君
2.电火花加工数控系统的界面开发——基于嵌入式Linux系统及Qtopia开发平台[J], 董大为;徐笠云;王长法;豆尚成;顾琳;赵万生
3.基于ARM+DSP的嵌入式Linux数控系统设计 [J], 李善锋;刘敬猛;徐东;陈柏成
4.基于ARM及嵌入式Linux的线切割数控系统开发 [J], 吴文君;顾琳;徐笠云;董大
为;曹锟;赵万生
5.基于嵌入式Linux数控系统设计与实现 [J], 赵明
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基于RT-Linux的嵌入式PLC设计及实现
引言在数控机床中, 通常用可编程控制器( PLC) 对机床开关量信号进行控制。

PLC 可靠性高, 使用方便。

但在大多数数控机床, 特别是经济型数控机床中, 要求的输入输出点数并不多, 通常在60 点以下,因此, 为了降低数控机床成本, 在基于工业PC 机的数控系统中, 可以采用开关量I/O 板加外接继电器,配合主机的软件对机床开关进行控制。

但如果PC 机采用单任务操作系统(如DOS) , 数控系统的所有任务运行都置于一个总体的消息循环中, 软件的模块化和可维护性较差, 系统故障的风险相对集中, 而且不能充分利用PC 机系统资源。

而采用非实时多任务操作系统(如Windows) 时, Win32 API 的设计没有考虑到实时环境的开发用途, 其系统调用的效率不高,不能满足数控系统PLC 控制的实时性要求。

为此, 本文提出一种基于RT - Linux 操作系统的嵌入式PLC, 利用RT - Linux 的开放性、模块化和可扩展性的系统结构特性和多线程/多任务的系统环境,在保证实时性的同时, 使故障风险相对分散。

数控系统嵌入式PLC 的硬件结构
数控系统硬件建立在通用工业PC 的开放体系之上, 数控系统嵌入式PLC 硬件包括: 工控机及其外围设备, 基于ISA 总线的开关量输入输出接口卡, 光电隔离模块, 继电器输出模块。

其结构如图1 所示。

工控机采用RedHatLinux810 + RTLinux311 操作系统, 数控系统的人机界面、数控代码处理、轨迹规划、参数管理以及PLC 控制都通过工控机由软件来实现, 不需要独立的PLC 控制器, 减少了数控系统对硬件的依赖, 有利于提高系统的开放性。

基于RTLinux SMP功能的数控系统的实现
郭晋峰;吴寒;刘雄伟
【期刊名称】《制造技术与机床》
【年(卷),期】2001(000)012
【摘要】RTLinux是具有硬实时能力的Linux版本,V2.0以上的版本支持SMP.文章提出了利用RTLinux的SMP能力提高数控系统数据处理及交换速度的思想.【总页数】2页(P14-15)
【作者】郭晋峰;吴寒;刘雄伟
【作者单位】华侨大学,;华侨大学,;华侨大学,
【正文语种】中文
【中图分类】TG659
【相关文献】
1.基于RTLinux的微型UAV数控系统的设计与实现 [J], 方舟;李平;韩波
2.基于RTLinux的实时全软件数控系统的设计与实现 [J], 李琳
3.基于RTLinux的数控系统通信的实现 [J], 成勋
4.基于RTLinux的多功能车载导航系统设计与实现 [J], 李长河;葛飞航;石争浩
5.基于PMAC控制器PLC功能实现数控系统面板功能的研究 [J], 刘庆伦
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