数控现场总线NCSF监测分析系统的设计与实现.pdf

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1、第5期组合机床与自动化加工技术N0．52011年5月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMay．2011文章编号：1001—2265(2011)05—0046—05数控现场总线NCSF监测分析系统的设计与实现郑子辉，杨东升，尹震宇(1．中国科学院沈阳计算技术研究所，沈阳110171；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：针对数控现场总线的监测分析系统能够实时监测数控现场总线，维护其正常通信，必要时可进行子站仿真。基于数控现场总线NCSF，介绍了该监测分析系统的总

2、体设计过程，为使监测数据高效传输，提出实时监测模型。设计并实现了状态显示、数据采集、数据分析、子站仿真等各个功能模块，在数据采集模块和子站仿真模块中引入基于RTAI的线程，使得通信数据在每个周期中得到实时处理。通过在数控现场总线NCSF上测试，证明该系统运行稳定可靠。关键词：NCSF；现场总线；集总帧；共享内存；Netlink；RTAI中图分类号：TH16：TG65文献标识码：ADesignandImplementationofMonitoringandAnalysisSystemforNCfieldbusNCSFZHENGZi—hu

3、i’，YANGDong—sheng，YINZhen—yu(1．ShenyangInstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofScience，Shenyang11017l，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：MonitoringandanalysissystemforNCfieldbuscanreal-timemonitorNCfieldbus，maintainn

4、ormalcommunication，simulatesub-stationwhennecessary．BasedonNCfieldbusNCSF，thisPaperintro-ducesthedesignprocessofthesystem．Toenableeficienttransferofmonitoringdata．real-timemonitoringmodelhasbeenproposed．Itdesignsandimplementsstatusdisplayingmodule，dataacquisitionmodule，

5、da-taanalysismodule，sub-stationsimulationmodule，etc．Inthedataacquisitionmoduleandsub-stationsim-ulationmodule，RTAIthreadisintroduced，whichmakesthecommunicationdataobtainedreal—timepro-cessingineachcycle．ThetestonNCfieldbusNCSFprovedthatthesystemiSstableandreliable．Keywo

6、rds：NCSF；fieldbus；lumped—frame；sharedmemory；Netlink；RTAI相对于普通以太网，数控现场总线较为特殊，关O引言键是它对实时性要求高，在每个通信周期中都要接数控现场总线技术做为数控技术的重要组成部收数据并对其进行监测处理。普通以太网监测软件分，具有应用广泛、通讯速率高，支持多种物理介质和无法满足数控现场总线的监测要求，所以需要有专拓扑结构、开放性和兼容性好，易于信息集成等优点。门的工具对数控现场总线进行监测。数控现场总线监测分析系统是数控现场总线的沈阳计算技术研究所数控总线实验室已经研发

7、一个辅助系统，一方面通过对各个站点的网络监测，出数控现场总线NCSF，NCSF是NumericalControl可在线分析与诊断各站的运行状态(如：通信周期、SynchronousFieldbus的英文缩写，即数字控制同步现通信数据等)，通信异常时报告出错信息，保证数控场总线。本文依据数控现场总线NCSF，论述监测分总线设备的正常运行，在监测中也可保存监测数据，析系统的设计与实现过程。首先给出总体设计方形成历史记录，以备查询参考⋯；另一方面可仿真子案，为使监测数据高效传输，提出了实时监测模型，站(如：I／O、伺服电机)，完成相应通信任

8、务，进行预然后依次从状态显示、数据采集、子站仿真、数据分测分析，是数控现场总线开发过程中的有利工具。析几个重要方面来进行设计与实现。所以对数控现场总线的监测分析十分重要。收稿日期：2010—11—02基金项目：“高档数控