基于CCM技术的开放式组件化数控系统研究

摘要

在21世纪，制造业所面临的激烈市场竞争迫使数控系统朝着高精、高速、高效、智能网络化的方向发展。然而，传统数控系统的结构封闭，功能单一，开发周期长，成本高等弊端，已经成为制约制造业发展的瓶颈。随着信息技术的快速发展，国内外很多研究机构纷纷提出了开放式数控系统的概念并进行了相关研究。本文在详细分析开放式数控系统研究现状的基础上，提出了一种基于RTCORBA软件总线的组件化开放式数控系统一OCARCNC。 本文借鉴了OSACA、OROCOS及OMAC的研究经验，根据组件技术开发的原则，对数控系统的功能要求及其未来的发展进行了分析，提出了一种系统组件架构的两层模型。本文精确定义了架构中每个组件的功能，并对组件之间的功能交互情况进行了明确定义及介绍。为了保证整个系统的可伸缩性、安全性，保证系统架构设计良好以方便代码重用，本文使用Rafional Rose对每个组件进行了UML建模。系统的UML模型必将大大推动开放式数控系统研究的持续发展。 作为系统组件之间的通讯总线，本文重点对CORBA及RTCORBA的ORB间通讯的实时技术进行了分析。本文在比较了当前几种典型的组件技术之后，选择了独立于平台的CORBA Component Model作为组件开发技术。 TAO是一种既支持RTCORBA又支持CORBA组件模型的ORB，本文在对TAO进行简要介绍后，分别对它在IAnux/Windows平台上的安装流程进行了详细说明，并编写了基于XML语言的系统组件描述及配置文件。本文使用IDL及CIDL语言对系统的功能组件进行了定义和编译，得到了基于C++的组件实现源码文件。然后，基于C++语言对他们进行了完善，并在VC7.1环境下进行了编译，得到了每个组件的DLL文件，根据CLAO技术对系统组件进行了初步的封装、组装及部署。最后，本文展示了Windows平台下HMI组件的GUI界面和Linux平台下PLC组件的GUI界面。最后，本文简要介绍了客户端应用程序开发，从而完成了整个系统初步的应用开发。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

第1章绪论

第2章OCARCNC系统的功能组件化分析与建模

第3章OCARCNC系统运行关键技术研究

第4章OCARCNC系统分布式运行平台搭建

第5章OCARCNC系统组件实现与应用开发

第6章总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文