实时嵌入式系统在球磨机中的应用
将球磨机的嵌入式系统连接到Internet网络上面,可以方便、低廉地将信息传送到几乎世界上的任何一个地方,网络传输已成为最经济有效的数据传输方式之一。本系统将球磨机的负荷参数即系统检测的外部响应信号(声响、振动和有功功率)及根据神经网络模型预测计算出来的球磨机内部负荷参数(介质充填率、料球比和磨矿浓度)总共六个信号传输到Internet网络上,便可以通过Internet观察现场设备的运行状况及各种参数,不必亲临现场,从而可以 工作环境。本设计选用在μC/OS-Ⅱ实时操作系统上 网络通信协议。
目前的实时嵌入式系统的种类繁多,大体上可分为两种:商用型和免费型。商用型的实时操作系统功能稳定、可靠,有完善的技术支持和售后服务,但往往价格昂贵。免费型的实时操作系统在价格方面具有优势,目前主要有Linux和μC/OS,但是不管选用什么样的系统,都要考虑以下几点。
1.操作系统的硬件支持;
2.开发工具的支持程度;
3.能否满足应用需求。
μC/OS-Ⅱ是一个免费的源代码公开的实时嵌入式OS内核,它提供了实时系统所需的基本功能。其包含全部功能的核心代码只占用8.3K字节,且具有很强的可裁剪性,可谓是短小精悍。μC/OS-Ⅱ不仅使用户得到了廉价的 方案,而且由于其较强的可扩展性和开源性,用户可以根据所采用的硬件和实际需求对代码做进一步的优化和扩展。
μC/OS -Ⅱ自1992年的 版(μC/OS )以来己经有上千个应用实例,是一个被实践证明好用且稳定可靠的内核,其性能和安全性甚至可以与商业系统竞争。μC/OS -Ⅱ仅仅是一个实时内核,提供任务管理、时间管理、内存管理和任务间通信与同步等基本功能。没有提供输入输出管理、文件系统、网络协议和底层驱动之类的额外服务。
μC/OS -Ⅱ的在球磨机控制系统中的任务调度采用基于优先级的抢占调度,而且任务优先级固定。系统通过两种方法进行任务调度:一是时钟节拍或其它硬件中断到来后,系统会调用相应的函数执行切换功能;二是任务主动进入挂起或等待状态时,系统通过发软中断命令来完成任务切换。