基于DOS操作系统的工业控制多任务上位机架构技术方案

本发明专利技术公开了一种基于DOS操作系统的工业控制多任务上位机架构，包括前台主程序和打印中断服务程序、通讯中断服务程序及时钟中断服务程序；前台主程序完成现场数据显示、参数修改和设定以及各种报警信息的显示；时钟中断服务程序完成数据定时存储、报表程序定时打印开启功能；工控通讯采用RS232串行通讯接口；多道任务间采用数据缓冲区进行数据传递，前台主程序进行DOS功能调用，将数据保存到数据文件中。本发明专利技术采用一主/多中断模式，实现了在DOS单任务操作系统下进行前台管理、实时通讯、数据存储、报表打印的多任务应用，解决了DOS操作系统不支持多道任务的问题，以适应电解生产对实时性要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于DOS操作系统的工业控制多任务上位机架构，属于电解铝控 制管理

技术介绍
在铝电解控制管理过程中，需要实现上位管理软件前台实时监控，后台实时通讯， 以及报表打印的并行操作。传统上位机软件设计采用查询模式，通过一个查询主程序轮询 各设备工作状态，并调用相应的服务程序，在该服务程序未结束前，不能进行新的状态查 询，导致实时监控、通讯和报表打印中任何一道程序运行中，其它三道程序将不能工作，限 制了数据的实时更新，生产过程中的故障信息不能及时报警，尤其当进行报表打印输出时， 由于打印机工作速度较低，另外三道任务将等待较长时间，严重影响上位管理系统的可靠 性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种基于DOS操作系统的工业控制多任务 上位机架构，在DOS单任务操作系统下实现前台管理、实时通讯、数据存储、报表打印的多 任务应用，以适应电解生产对实时性要求。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案基于DOS操作系统的工业控制多任务 上位机架构。其构成包括前台主程序和打印中断服务程序、通讯中断服务程序及时钟中断 服务程序；前台主程序完成现场数据显示、参数修改和设定以及各种报警信息的显示；时 钟中断服务程序完成数据定时存储、报表程序定时打印开启功能；工控通讯采用RS232串 行通讯接口 ；多道任务间采用数据缓冲区进行数据传递，前台主程序进行DOS功能调用，将 数据保存到数据文件中。上述的基于DOS操作系统的工业控制多任务上位机架构中，在DOS操作系统下利 用硬件中断处理程序，实现多任务，硬件中断优先级如下，时钟中断服务程序的优先级高于 通讯中断服务程序，通讯中断服务程序的优先级高于打印中断服务程序。本专利技术的有益效果本专利技术采用一主/多中断模式，实现了在DOS单任务操作系 统下进行前台管理、实时通讯、数据存储、报表打印的多任务应用，解决了 DOS操作系统不 支持多道任务的问题，以适应电解生产对实时性要求。与现有技术相比，本专利技术具有以下优 点1)中断分有工作优先级，在处理高级别中断时，中断控制器不会响应低级别的中断请 求，但当高级别中断处理完后，才能响应低级别中断请求。反之，高级别中断可以中断低级 别中断服务程序，当高级别中断服务程序完成后，低级别中断服务程序在中断点继续执行， 不会影响任务的完整性。应用中时钟中断级别最高，其次是通讯中断，最低是打印中断，这 样符合应用需求。2)前台主程序和中断服务程序构成了多任务架构，解决了 DOS操作系统 不支持多道任务的问题，但充分考虑到DOS系统自身的缺点，在进行中断服务程序设计时， 应该避免进行DOS功能调用。多道任务间采用数据缓冲区进行数据传递，前台主程序进行DOS功能调用，将数据保存到数据文件中，避免DOS系统重入。3)由于采用了中断方式，前 台程序不会处于查询等待中，程序运行平稳流畅。4)通讯端口的状态的变化触发通讯中断 请求，调用通讯中断服务程序，数据能够得到及时处理，不受前台主程序工作状态影响，避 免了在查询方式下，通讯处于停顿状态。通讯程序在对数据处理后，将数据保存到数据数据 缓冲区，供前台程序使用。5)由于采用一主/多中断程序模式，中断服务程序各自独立，为 了共享数据缓冲区，在程序初始化时进行了特殊处理，将由外部程序从系统申请两块内存， 分别用作报表区和通讯缓冲区，然后将两个缓冲区的首地址分别存入DOS为用户预留80h 和8 Ih中断向量表中，这样主程序运行后，就可以通过80h和8 Ih中断向量表获取报表区和 通讯缓冲区的地址，为主程序设计模式提供灵活选择。本专利技术中的相关概念解释D0S是磁 盘操作系统的英文缩写，为广大用户使用的单任务操作系统，其主要特点是系统操作管理 采用命令行，系统同时只能运行一个任务，系统自身开销小；中断是一个特定的计算机技术 术语，也是计算机对事件响应的一种机制；中断向量表是DOS操作系统用于存放中断服务 程序入口地址；中断驻留程序，常驻内存的用户中断服务程序；系统不可重入是指当一道 任务访问系统时，另外一道任务任务不能访问统一系统资源；中断返回，中断发生时的程序 断点。下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。 具体实施例方式实施例1。包括前台主程序和打印中断服务程序、通讯中断服务程序及时钟中断 服务程序。前台主程序完成现场数据显示、参数修改和设定以及各种报警信息的显示；前台 主程序和打印中断服务程序、通讯中断服务程序及时钟中断服务程序构成了多任务架构， 打印中断服务程序、通讯中断服务程序和时钟中断服务程序构成上位管理机软件的后台服 务程序组。时钟中断服务程序完成数据定时存储、报表程序定时打印开启功能。工控通讯 采用RS232串行通讯接口，通常其硬件对应的中断号(COMl)OCh或OBh(COM2)；打印中断 对应的是(Fh，在允许(FH中断时，当打印数据端口没有数据时，将发生中断请求，这时打印 中断程序将自动运行，将打印数据发送到打印数据端口，当打印完成后，要关闭(Fh中断允 许。时钟中断采用ICh软中断，它是时钟硬中断触发的软中断，鉴于DOS操作系统使用了时 钟硬中断，为保证DOS系统运行稳定性，对ICH中断服务程序入口重新定位，该中断程序完 成数据定时存储、报表程序定时打印开启等功能。在初始状态下，OCH(OM1)、(Fh中断处于屏 蔽状态，这时中断服务程序不能工作，需要对中断控制器重新初始化，将OCH(OM1)、(Fh号 中断打开。多道任务间采用数据缓冲区进行数据传递，前台主程序进行DOS功能调用，将数 据保存到数据文件中。中断分有工作优先级，时钟中断服务程序的优先级高于通讯中断服 务程序，通讯中断服务程序的优先级高于打印中断服务程序，在处理高级别中断时，中断控 制器不会响应低级别的中断请求，但当高级别中断处理完后，才能响应低级别中断请求。反 之，高级别中断可以中断低级别中断服务程序，当高级别中断服务程序完成后，低级别中断 服务程序在中断点继续执行，不会影响任务的完整性。本专利技术的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本专利技术宗旨的前提下做出的各种 变化均属于本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种基于DOS操作系统的工业控制多任务上位机架构，其特征在于包括前台主程 序和打印中断服务程序、通讯中断服务程序及时钟中断服务程序；前台主程序完成现场数 据显示、参数修改和设定以及各种报警信息的显示；时钟中断服务程序完成数据定时存储、 报表程序定时打印开启功能；工控通讯采用RS232串行通讯接口 ；多道任务间采用数据缓 冲区进行数据传递，前台主程序进行DOS功能调用，将数据保存到数据文件中。2.根据权利要求1所述的基于DOS操作系统的工业控制多任务上位机架构，其特征在 于在DOS操作系统下利用硬件中断处理程序，实现多任务，硬件中断优先级如下，时钟中 断服务程序的优先级高于通讯中断服务程序，通讯中断服务程序的优先级高于打印中断服 务程序。全文摘要本专利技术公开了一种基于DOS操作系统的工业控制多任务上位机架构，包括前台主程序和打印中断服务程序、通讯中断服务程序及时钟中断服务程序；前台主程序完成现场数据显示、参数修改和设定以及各种报警信息的显示；时钟中断服务程序完成数据定时存储、报表程序定时打印开启功能；工控通讯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟涌，
申请(专利权)人：贵阳铝镁设计研究院，
类型：发明
国别省市：