實時嵌入式系統在球磨機中的應用
將球磨機的嵌入式系統連接到Internet網絡上面,可以方便、低廉地將信息傳送到幾乎世界上的任何一個地方,網絡傳輸已成為最經濟有效的數據傳輸方式之一。本系統將球磨機的負荷參數即系統檢測的外部響應信號(聲響、振動和有功功率)及根據神經網絡模型預測計算出來的球磨機內部負荷參數(介質充填率、料球比和磨礦濃度)總共六個信號傳輸到Internet網絡上,便可以通過Internet觀察現場設備的運行狀況及各種參數,不必親臨現場,從而可以 工作環境。本設計選用在μC/OS-Ⅱ實時操作系統上 網絡通信協議。
目前的實時嵌入式系統的種類繁多,大體上可分為兩種:商用型和免費型。商用型的實時操作系統功能穩定、可靠,有完善的技術支持和售后服務,但往往價格昂貴。免費型的實時操作系統在價格方面具有優勢,目前主要有Linux和μC/OS,但是不管選用什么樣的系統,都要考慮以下幾點。
1.操作系統的硬件支持;
2.開發工具的支持程度;
3.能否滿足應用需求。
μC/OS-Ⅱ是一個免費的源代碼公開的實時嵌入式OS內核,它提供了實時系統所需的基本功能。其包含全部功能的核心代碼只占用8.3K字節,且具有很強的可裁剪性,可謂是短小精悍。μC/OS-Ⅱ不僅使用戶得到了廉價的 方案,而且由于其較強的可擴展性和開源性,用戶可以根據所采用的硬件和實際需求對代碼做進一步的優化和擴展。
μC/OS -Ⅱ自1992年的 版(μC/OS )以來己經有上千個應用實例,是一個被實踐證明好用且穩定可靠的內核,其性能和安全性甚至可以與商業系統競爭。μC/OS -Ⅱ僅僅是一個實時內核,提供任務管理、時間管理、內存管理和任務間通信與同步等基本功能。沒有提供輸入輸出管理、文件系統、網絡協議和底層驅動之類的額外服務。
μC/OS -Ⅱ的在球磨機控制系統中的任務調度采用基于優先級的搶占調度,而且任務優先級固定。系統通過兩種方法進行任務調度:一是時鐘節拍或其它硬件中斷到來后,系統會調用相應的函數執行切換功能;二是任務主動進入掛起或等待狀態時,系統通過發軟中斷命令來完成任務切換。