基于嵌入式操作系統(tǒng)的控制系統(tǒng)平臺設計

　　1 引言

　　近年來,嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制領域的應用越來越廣泛。隨著嵌入式控制系統(tǒng)的發(fā)展,嵌入式控制系統(tǒng)將在一定程度上取代現(xiàn)有的工業(yè)PC控制系統(tǒng),在微型TDCS(集散控制系統(tǒng))、現(xiàn)場總線系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、智能化儀表等領域得到廣泛的應用。由于其相對于大型的TDCS系統(tǒng)來說具有較強的成本優(yōu)勢和靈活性,其應用領域正在進一步擴大。本文建立了一套完整的嵌入式控制系統(tǒng)軟件平臺,該平臺建構于嵌入式硬件系統(tǒng)之上,包括嵌入式實時操作系統(tǒng)、軟PLC系統(tǒng)、嵌入式組態(tài)軟件等。

　　平臺包括運行環(huán)境和開發(fā)環(huán)境兩部分。使用開發(fā)環(huán)境,用戶可以方便組態(tài)和二次開發(fā),而將開發(fā)重點集中到具體的控制系統(tǒng)應用上,而諸如系統(tǒng)的軟件架構設計、實時性保證、通用的控制系統(tǒng)軟件如網絡通信、控制算法等復雜而繁瑣的軟件工作,則交由平臺完成。

　　2.3平臺的總體框架

　　嵌入式控制系統(tǒng)平臺是以嵌入式實時操作系統(tǒng)為核心,包括硬件平臺、硬件驅動、圖形庫運行環(huán)境、實時數(shù)據(jù)庫管理與通信、人機界面、軟PLC、網絡通信、用戶應用程序等。

　　嵌入式控制系統(tǒng)平臺總體框架如圖1所示。

　　圖1嵌入式控制系統(tǒng)軟件平臺總體框架

　　由圖1可知,嵌入式控制系統(tǒng)軟件平臺主要包括以下部分:

　　(1) 嵌入式硬件平臺 (2) 嵌入式實時操作系統(tǒng) (3) 硬件驅動程序 (4) 圖形庫與運行環(huán)境 (5) 實時數(shù)據(jù)庫管理與通信 (6) 人機界面 (7) 軟PLC (8) 網絡通信 (9) 用戶應用程序

　　3嵌入式控制系統(tǒng)軟件平臺主要模塊的實現(xiàn)

　　嵌入式控制系統(tǒng)軟件平臺是個非常復雜的系統(tǒng),從總體框架圖可以看出平臺包括實時操作系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫管理與通信、圖形庫與運行環(huán)境、人機界面等許多模塊,本章著重介紹嵌入式實時操作系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫管理與通信等模塊的實現(xiàn)。