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一次性餐具设备系统部分软件的设计
- 2023-04-01-

  一、人机界面设计:

  在一次性餐具设备控制系统人机界面的设计中,主要考虑了以下几点∶(1)直观,操作简单、方便;(2)功能与信息周全;(3)界面相当整洁、美观。另外,普通的操作者与工程师在运用该软件时涉及的权限有所不同,应区别对待。

  经测试发现,餐具设备使用上述方法设计的控制系统,具备有反应较快、效率较高、稳定、模块化强、易于维护、易于扩展等优点,能满足工艺需要。同时也验证了,这种基于软PLC技术和总线型的硬件架构,以及运用面向对象的思想、系统建模与IEC61131-3语言来实现的软件体系,是较强而灵活的,相当具有推广价值。

  二、任务划分:

  当设计复杂系统软件构架时,将程序模块划归到不同的任务是相当重要的工作。划分的依据是程序模块的优先级和运行周期,但二者具有一定相关性:优先级越高,对实时性的要求也越高,运行周期就越短。

  由于一次性餐具设备各任务在调度时会消耗操作系统资源,因此不能设置过多任务,应将内容相关的程序模块划归到同一个任务中。当两个程序模块优先级相同,但运行周期不同时,可先把两周期中较短者,设定为所属任务的基准周期;再根据两周期倍数的关系,在任务之中对执行的次数进行计数,当达两周期倍数关系之时才调用一次长周期的程序模块。例如,A模块的周期是B模块的5倍,则可在所属任务中计数,每当B模块执行第5次时,才调用A模块执行一次。

  餐具设备的运动控制和工艺动作的表现直接相关,因此是软件设计中重要的部分。由于底层的运动控制(如伺服位置闭环的控制)对系统在响应性方面的要求较高,因此周期须很短,取1m/s。如果将每个运动控制相关的程序模块都放到该1 ms任务中,那么任务很可能负担过重,无法在一个周期内执行完成。基于以上考虑,在餐具设备TaskHigh中处理对实时性要求相当高的部分,而将对实时性要求稍低的模块划归到周期为10ms的TaskMain中。当操作者触发动作按键时,信号被系统接收后先在TaskMain之中进行组合进行逻辑处理,即判定该运动在该当前状况下是不是允许执行。只有该动作被允许时,才能通过TaskMain中。

  某变量的置位来同步触发TaskHigh中的动作控制模块。即实质性的动作控制模块在TaskHigh中,而触发该模块的组合逻辑模块在TaskMain中。这样能够较好地处理一次性餐具设备系统程序负载过重和实时性要求高的矛盾。

一次性餐具设备系统部分软件的设计