CompactRIO控制系统与状态机设计——饮料贩售机案例

"这篇文档是关于使用ni CompactRIO（cRIO）系统进行饮料贩卖机控制软件的设计和实现的官方发布。文档介绍了如何利用并发概念扩展状态图以实现更复杂的控制逻辑，如温度监控。此外，还涵盖了控制系统的基础架构和LabVIEW中的状态机编程方法。" 在第一章中，文档提供了对控制系统开发的背景和概述。它首先阐述了开发指南的目的，定义了一些关键术语，比如 CompactRIO，这是一种集成了实时控制器和可重构FPGA的硬件平台，专为工业级应用设计。接着，详细介绍了控制系统的配置，包括实时控制器负责执行控制算法，FPGA用于快速处理并行任务，以及各种工业级I/O模块用于输入输出信号。 在控制系统构架的结构图中，我们可以看到CompactRIO系统如何作为一个集成解决方案，连接实时控制器、FPGA和I/O模块，以实现灵活和可靠的自动化控制。文档还简要介绍了CompactRIO的规格，强调其在恶劣环境下的稳定性和性能。 第二章深入讨论了控制的基本架构，包括初始化、控制和关闭规则，这些都是确保系统正确运行的关键步骤。文档特别提到了基于状态的编程方法，这对于理解贩卖机软件如何管理不同操作状态至关重要。状态机的概念被引入，作为一种组织和控制程序流程的有效工具。 状态机的使用允许软件在不同的子状态之间转换，例如，贩卖机可以同时处理销售饮料和监控温度这两个并发任务。通过图2.20和图2.21，我们可以看到如何定义状态转移，特别是T7转移，它展示了如何定义子状态图的退出动作。状态图和状态表的结合使用，使得开发者能够清晰地描述系统的动态行为。 在LabVIEW中，状态机的实现通常借助于状态图表，这是一种图形化编程方式，直观地表示出状态之间的关系和转换条件。文档提供了一个简单的状态机例程，帮助读者理解如何在实践中应用这些概念。 这份文档详细介绍了如何使用ni CompactRIO系统和LabVIEW来设计一个包含并发控制逻辑的饮料贩卖机软件，其中温度控制作为扩展功能，体现了并发状态处理的原理。同时，文档还涵盖了控制系统设计的基础知识，包括控制器架构和状态机编程，为开发者提供了实用的指导。