基於dos作業系統的工業控制多任務上位機架構的製作方法
2023-11-11 13:51:22 5
專利名稱：基於dos作業系統的工業控制多任務上位機架構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種基於DOS作業系統的工業控制多任務上位機架構，屬於電解鋁控 制管理技術領域。
背景技術：
在鋁電解控制管理過程中，需要實現上位管理軟體前臺實時監控，後臺實時通訊， 以及報表列印的並行操作。傳統上位機軟體設計採用查詢模式，通過一個查詢主程序輪詢 各設備工作狀態，並調用相應的服務程序，在該服務程序未結束前，不能進行新的狀態查 詢，導致實時監控、通訊和報表列印中任何一道程序運行中，其它三道程序將不能工作，限 制了數據的實時更新，生產過程中的故障信息不能及時報警，尤其當進行報表列印輸出時， 由於印表機工作速度較低，另外三道任務將等待較長時間，嚴重影響上位管理系統的可靠 性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種基於DOS作業系統的工業控制多任務 上位機架構，在DOS單任務作業系統下實現前臺管理、實時通訊、數據存儲、報表列印的多 任務應用，以適應電解生產對實時性要求。為解決上述技術問題，本發明的技術方案基於DOS作業系統的工業控制多任務 上位機架構。其構成包括前臺主程序和列印中斷服務程序、通訊中斷服務程序及時鐘中斷 服務程序；前臺主程序完成現場數據顯示、參數修改和設定以及各種報警信息的顯示；時 鍾中斷服務程序完成數據定時存儲、報表程序定時列印開啟功能；工控通訊採用RS232串 行通訊接口 ；多道任務間採用數據緩衝區進行數據傳遞，前臺主程序進行DOS功能調用，將 數據保存到數據文件中。上述的基於DOS作業系統的工業控制多任務上位機架構中，在DOS作業系統下利 用硬體中斷處理程序，實現多任務，硬體中斷優先級如下，時鐘中斷服務程序的優先級高於 通訊中斷服務程序，通訊中斷服務程序的優先級高於列印中斷服務程序。本發明的有益效果本發明採用一主/多中斷模式，實現了在DOS單任務操作系 統下進行前臺管理、實時通訊、數據存儲、報表列印的多任務應用，解決了 DOS作業系統不 支持多道任務的問題，以適應電解生產對實時性要求。與現有技術相比，本發明具有以下優 點1)中斷分有工作優先級，在處理高級別中斷時，中斷控制器不會響應低級別的中斷請 求，但當高級別中斷處理完後，才能響應低級別中斷請求。反之，高級別中斷可以中斷低級 別中斷服務程序，當高級別中斷服務程序完成後，低級別中斷服務程序在中斷點繼續執行， 不會影響任務的完整性。應用中時鐘中斷級別最高，其次是通訊中斷，最低是列印中斷，這 樣符合應用需求。2)前臺主程序和中斷服務程序構成了多任務架構，解決了 DOS作業系統 不支持多道任務的問題，但充分考慮到DOS系統自身的缺點，在進行中斷服務程序設計時， 應該避免進行DOS功能調用。多道任務間採用數據緩衝區進行數據傳遞，前臺主程序進行DOS功能調用，將數據保存到數據文件中，避免DOS系統重入。3)由於採用了中斷方式，前 臺程序不會處於查詢等待中，程序運行平穩流暢。4)通訊埠的狀態的變化觸發通訊中斷 請求，調用通訊中斷服務程序，數據能夠得到及時處理，不受前臺主程序工作狀態影響，避 免了在查詢方式下，通訊處於停頓狀態。通訊程序在對數據處理後，將數據保存到數據數據 緩衝區，供前臺程序使用。5)由於採用一主/多中斷程序模式，中斷服務程序各自獨立，為 了共享數據緩衝區，在程序初始化時進行了特殊處理，將由外部程序從系統申請兩塊內存， 分別用作報表區和通訊緩衝區，然後將兩個緩衝區的首地址分別存入DOS為用戶預留80h 和8 Ih中斷向量表中，這樣主程序運行後，就可以通過80h和8 Ih中斷向量表獲取報表區和 通訊緩衝區的地址，為主程序設計模式提供靈活選擇。本發明中的相關概念解釋D0S是磁 盤作業系統的英文縮寫，為廣大用戶使用的單任務作業系統，其主要特點是系統操作管理 採用命令行，系統同時只能運行一個任務，系統自身開銷小；中斷是一個特定的計算機技術 術語，也是計算機對事件響應的一種機制；中斷向量表是DOS作業系統用於存放中斷服務 程序入口地址；中斷駐留程序，常駐內存的用戶中斷服務程序；系統不可重入是指當一道 任務訪問系統時，另外一道任務任務不能訪問統一系統資源；中斷返回，中斷發生時的程序 斷點。下面結合具體實施方式
對本發明作進一步的說明。
具體實施例方式實施例1。包括前臺主程序和列印中斷服務程序、通訊中斷服務程序及時鐘中斷 服務程序。前臺主程序完成現場數據顯示、參數修改和設定以及各種報警信息的顯示；前臺 主程序和列印中斷服務程序、通訊中斷服務程序及時鐘中斷服務程序構成了多任務架構， 列印中斷服務程序、通訊中斷服務程序和時鐘中斷服務程序構成上位管理機軟體的後臺服 務程序組。時鐘中斷服務程序完成數據定時存儲、報表程序定時列印開啟功能。工控通訊 採用RS232串行通訊接口，通常其硬體對應的中斷號(COMl)OCh或OBh(COM2)；列印中斷 對應的是(Fh，在允許(FH中斷時，當列印數據埠沒有數據時，將發生中斷請求，這時列印 中斷程序將自動運行，將列印數據發送到列印數據埠，當列印完成後，要關閉(Fh中斷允 許。時鐘中斷採用ICh軟中斷，它是時鐘硬中斷觸發的軟中斷，鑑於DOS作業系統使用了時 鍾硬中斷，為保證DOS系統運行穩定性，對ICH中斷服務程序入口重新定位，該中斷程序完 成數據定時存儲、報表程序定時列印開啟等功能。在初始狀態下，OCH(OM1)、(Fh中斷處於屏 蔽狀態，這時中斷服務程序不能工作，需要對中斷控制器重新初始化，將OCH(OM1)、(Fh號 中斷打開。多道任務間採用數據緩衝區進行數據傳遞，前臺主程序進行DOS功能調用，將數 據保存到數據文件中。中斷分有工作優先級，時鐘中斷服務程序的優先級高於通訊中斷服 務程序，通訊中斷服務程序的優先級高於列印中斷服務程序，在處理高級別中斷時，中斷控 制器不會響應低級別的中斷請求，但當高級別中斷處理完後，才能響應低級別中斷請求。反 之，高級別中斷可以中斷低級別中斷服務程序，當高級別中斷服務程序完成後，低級別中斷 服務程序在中斷點繼續執行，不會影響任務的完整性。本發明的實施方式不限於上述實施例，在不脫離本發明宗旨的前提下做出的各種 變化均屬於本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種基於DOS作業系統的工業控制多任務上位機架構，其特徵在於包括前臺主程 序和列印中斷服務程序、通訊中斷服務程序及時鐘中斷服務程序；前臺主程序完成現場數 據顯示、參數修改和設定以及各種報警信息的顯示；時鐘中斷服務程序完成數據定時存儲、 報表程序定時列印開啟功能；工控通訊採用RS232串行通訊接口 ；多道任務間採用數據緩 衝區進行數據傳遞，前臺主程序進行DOS功能調用，將數據保存到數據文件中。
2.根據權利要求1所述的基於DOS作業系統的工業控制多任務上位機架構，其特徵在 於在DOS作業系統下利用硬體中斷處理程序，實現多任務，硬體中斷優先級如下，時鐘中 斷服務程序的優先級高於通訊中斷服務程序，通訊中斷服務程序的優先級高於列印中斷服 務程序。
全文摘要
本發明公開了一種基於DOS作業系統的工業控制多任務上位機架構，包括前臺主程序和列印中斷服務程序、通訊中斷服務程序及時鐘中斷服務程序；前臺主程序完成現場數據顯示、參數修改和設定以及各種報警信息的顯示；時鐘中斷服務程序完成數據定時存儲、報表程序定時列印開啟功能；工控通訊採用RS232串行通訊接口；多道任務間採用數據緩衝區進行數據傳遞，前臺主程序進行DOS功能調用，將數據保存到數據文件中。本發明採用一主/多中斷模式，實現了在DOS單任務作業系統下進行前臺管理、實時通訊、數據存儲、報表列印的多任務應用，解決了DOS作業系統不支持多道任務的問題，以適應電解生產對實時性要求。
文檔編號G05B19/418GK102109839SQ20091031248
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月29日 優先權日2009年12月29日
發明者孟湧 申請人:貴陽鋁鎂設計研究院