電熔鎂爐控制系統(tǒng)的專(zhuān)用嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).pdf

1、電熔鎂砂是一種熔點(diǎn)高、抗氧化性和抗渣性強(qiáng)的高級(jí)耐火材料，被廣泛用于航空航天、核工業(yè)、冶金等領(lǐng)域。在電熔鎂砂的熔煉過(guò)程中，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，外界擾動(dòng)頻繁，傳統(tǒng)的手工操作難以實(shí)現(xiàn)可靠控制。PLC控制器的應(yīng)用將自動(dòng)控制引入到電熔鎂爐熔煉過(guò)程中，但其梯形圖編程方式很難實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制理論中提出的復(fù)雜控制算法，嵌入式控制器的普及與應(yīng)用為這一難題提供了良好的解決方案。
　　嵌入式控制器相對(duì)于PLC具備更強(qiáng)的處理能力和更豐富的功能，專(zhuān)用的嵌入式操作系統(tǒng)

2、在其中扮演著重要的角色。為了保證控制效果的可靠性，嵌入式操作系統(tǒng)普遍要求具備實(shí)時(shí)性，為了方便用戶(hù)開(kāi)發(fā)，滿(mǎn)足不同應(yīng)用需求，控制器廠(chǎng)商都會(huì)為用戶(hù)提供配套開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)算法開(kāi)發(fā)與監(jiān)視功能。這些技術(shù)對(duì)于對(duì)于實(shí)現(xiàn)電熔鎂爐的有效控制、提升控制效果有著非常重要的作用，但其核心技術(shù)一直被國(guó)外設(shè)備制造商壟斷，昂貴的價(jià)格和閉源的特點(diǎn)阻礙了嵌入式控制器在這類(lèi)成本控制嚴(yán)格的系統(tǒng)中被采納使用。
　　本文在國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目“復(fù)雜生產(chǎn)

3、制造過(guò)程一體化控制系統(tǒng)理論和技術(shù)基礎(chǔ)研究”的支持下，利用Linux操作系統(tǒng)的開(kāi)源優(yōu)勢(shì)，完成了電熔鎂爐控制系統(tǒng)專(zhuān)用嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，并在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證，主要工作歸納如下:
　　(1)深入研究了利用RTAI進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)Linux操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)化改造的原理和機(jī)制，完成實(shí)時(shí)系統(tǒng)搭建和系統(tǒng)軟件裁剪;
　　(2)總結(jié)三種RTAI機(jī)制下設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)的方案，利用LXRT擴(kuò)展機(jī)制完成電熔鎂爐控制器數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā);