ICS 29.020 J 07
中华人民共和国国家标准
GB/T 18759.5—2016
机械电气设备 开放式数控系统
第5部分：软件平台
Electrical equipment of machines--Open numerical control
system-Part 5 : Software platform
2016-11-01实施
2016-04-25发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 18759.5—2016
目 次
前言范围 2　规范性引用文件 3术语和定义、符号及缩略语· 3.1术语和定义 3.2符号及缩略语 4基本要求 4.1 概述 4.2基本结构 4.3平台模型 4.4数据类型和数据结构 5 操作系统 5.1 概述 5.2 任务调度管理 5.3 高精度实时时钟 5.4实时操作系统中断管理 5.5 实时任务(进程)/线程间通信 ... 5.6实时任务(进程)管理 5.7 设备管理 5.8 网络管理 6　中间件 6.1 概述 6.2 通信模块 6.3 图形库 6.4 数学库 6.5 实时操作系统模块 6.6 运动学模块 6.7 总线驱动模块 7 应用编程接口 7.1 概述 7.2 通用操作系统接口 7.3 通信接口 7.4 图形接口 7.5 数学库接口 7.6 实时操作系统接口 7.7 运动学接口 7.8 总线驱动接口
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Y GB/T 18759.5—2016
7.9 应用编程接口示例 .8系统、装置、功能组件的配置 8.1 概述 8.2 系统模型 8.3 装置模型 8.4 功能组件模型 8.5 功能块模型
10 10 10 10 10
12 .4 .4
8.6 应用模型 8.7 系统、装置、功能组件的配置附录A（资料性附录）操作系统函数接口示例附录B（资料性附录) 中间件· 附录C(资料性附录) 应用编程接口（API) 附录D（资料性附录）数据类型和数据结构· 附录E（资料性附录） ONC 软件结构示例参考文献
1.7 19 25
29 38 10
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图 1 ONC 系统基本体系结构图2　软件平台体系结构…· 图3数据类型层次结构的示例·…· 图 4实时操作系统基本结构图 5中间件与应用软件互操作关系图 6系统模型图 7 装置模型图 8 功能组件模型图 9 功能块模型图 10 应用模型图 B.1 管理功能块状态和转换条件图图 B.2 管理功能块类型通用形式图 D.1 共用体变量内存模型示例图 E.1 插补模块(示例) 图 E.2 插补模块内部结构(示例) 图 E.3 PLC模块结构(示例) 图 E.4 现场总线驱动模块结构(示例)
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表 A.1 任务(进程)间通信调用函数接口(示例) 表 A.2实时任务(进程)间管理函数接口(示例) 表 B.1 服务接口功能块的标准输入和输出表 B.2 管理功能块状态表 Ⅱ
17 17 20 22 GB/T 18759.5—2016
表 B.3 管理功能块转换条件表表 B.4 CMD输人值和语义表 B.5 STATUS输出值和语义表 B.6 命令语法表 D.1 各基本数据类型的属性表 D.2 BOOL 类型数据取值为 True 时的编码表 D.3 BOOL 类型数据取值为 False 时的编码表 D.4 SINT 类型数据的存储示例· 表 D.5 INT 类型数据的存储示例· 表 D.6 LINT类型数据的存储示例表 D.7 USINT类型数据的存储示例· 表 D.8 UINT 类型数据的存储示例表 D.9 ULINT 类型数据的存储示例·· 表 D.10REAL 及 LREAL类型数据的存储格式表 D.11REAL类型数据的存储示例· 表 D.12CHAR 类型数据的存储示例表 D.13各派生数据类型举例
22 23 23 24 29 30 30 30 31 31 32 32 32 33 33 34 34
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ⅡI GB/T 18759.5—2016
前言
GB/T18759《机械电气设备开放式数控系统》分为如下几个部分：
-第1部分：总则； -第2部分：体系结构; -第3部分：总线接口与通信协议；第 4 部分:硬件平台; 第5部分:软件平台；一第6部分：网络接口与通信协议; 第7部分:通用技术条件;
第8部分:试验与验收。 本部分为GB/T18759的第5部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国工业机械电气系统标准化技术委员会(SAC/TC 231)归口。 本部分负责起草单位：沈阳高精数控技术有限公司、国家机床质量监督检验中心。 本部分参加起草单位：中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司、广州数控设备有限公司、北京凯
恩帝数控技术有限责任公司、北京航天数控系统有限公司、大连光洋科技工程有限公司、武汉华中数控股份有限公司、上海交通大学、北京航空航天大学、山东大学、浙江大学、沈阳机床(集团)有限责任公司、 浙江凯达机床股份有限公司、北京易能立方科技有限公司。
本部分主要起草人：于东、黄祖广、尹震宇、胡毅、胡天亮、杨洪丽、王健、杨堂勇、冯冬芹、薛瑞娟、
宋宝、王芹。
V GB/T 18759.5—2016
机械电气设备开放式数控系统
第5部分：软件平台
1范围
本部分规定了机械电气设备开放式数控系统软件平台的构造方式及基本结构，为开放式数控系统软件平台的分析、设计及实现提供参考框架，满足机械电气设备数控系统开放及互操作要求。
本部分适用于金属加工机械、纺织机械、印刷机械、缝制机械、塑料和橡胶机械、木工机械等电气设
备用的开放式数控系统。其他工业机械设备用的开放式数控系统亦可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 9387.1一1998信息技术　开放式系统互连　基本参考模型第1部分：基本模型（ISO/ IEC 7498-1:1994,IDT)
GB/T15969.3一2005　可编程序控制器第3部分：编程语言（IEC 61131-3：2002，IDT） GB/T18759.1--2002　机械电气设备　开放式数控系统　第1部分：总则 GB/T18759.2一2006　机械电气设备开放式数控系统　第2部分：体系结构 GB/T19769.1一2005工业过程测量和控制系统用功能块第1部分：结构（IEC 61499-1:2003，
MOD)
3术语和定义、符号及缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。 3.1.1
开放式数控系统 open numerical control(ONC)system 应用软件构筑于遵循公开性、可扩展性、兼容性原则的系统平台之上的数控系统，使应用软件具备
可移植性、可操作性和人机界面的一致性。
LGB/T 18759.1—2002,3.11
3.1.2
系统平台 system platform 由硬件平台和软件平台组成的用于运行数控应用软件对运动部件实施控制的基础部件，与数控系
统其他部件一起，实现对机械的操作控制。
[GB/T 18759.1—2002,3.3] 3.1.3
硬件平台　hardware platform 软件平台和应用软件运行的基础部件,处于基本体系结构的最底层
1 GB/T 18759.5—2016
[GB/T 18759.1—2002,3.4] 3.1.4
软件平台 software platform 应用软件运行的基础部件，处于基本体系结构的硬件平台和应用软件之间。 [GB/T 18759.1--2002,3.5]
3.1.5
应用 application 用来具体解决一种数控加工过程中问题的软件功能单元。 注：一个应用可以驻留在一个或多个装置之间，而且可以与其他应用进行通信。 [GB/T 19769.1—2005,1.3.6]
3.1.6
应用软件 :application software 为解决专门领域内的，非计算机本身问题的软件。 [GB/T 18759.1—2002,3.6]
3.1.7
装置 device 在一个特定活动环境和由其接口界定的范围内，具有执行一个或多个指定功能能力的独立物理实
体。一个开放式数控系统(ONC)是一组装置的集合,装置中包含功能组件。 3.1.8
功能组件 function component 对其运行具有独立控制性的功能单元,作为包含在一个装置的功能单元来考虑,而且对于应用提供
各种服务包括算法调度与执行。 3.1.9
功能块（功能块实例） function block(function block instance) 软件组成的不可分割的功能单元,其名字是由相应功能块类型指定的数据结构和相关操作名字的
拷贝。 3.1.10
基本功能块类型 basic function block type 功能块类型中不可再分解成其他功能块，并且可利用执行控制图(ECC)来控制其算法执行的功能
块类型。 3.1.11
组合功能块 composite function block 用在组合功能块类型算法技术规范中的功能块实例。
3.1.12
组合功能块类型 composite function block type 功能块类型的一种,其算法和算法执行的控制是以组件功能块、事件和变量的互连来表达的功能块
类型。 3.1.13
服务接口功能块service interface function block 功能块中的一种,为应用（application)提供一种或多种基于原语映射的服务，包括：映射到事件输
人、事件输出、数据输人、数据输出等。
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