基于B/S模式的數(shù)控機床網(wǎng)絡測控系統(tǒng)軟件設計

　　下位測控機的數(shù)據(jù)采集、顯示及存儲回放軟件設計

　　下位機測控服務器系統(tǒng)軟件包括接口儀器驅(qū)動軟件和應用軟件兩部分。其中，接口儀器驅(qū)動程序是完成對某一特定儀器的控制與通信的軟件程序集合，是連接上層易用軟件和底層軟件的紐帶和橋梁。每個儀器模塊都有自己的軟件驅(qū)動程序，儀器廠商將其以源碼的形式提供給用戶，用戶在應用程序中調(diào)用儀器驅(qū)動程序。應用程序包含兩方面的程序：實現(xiàn)虛擬面板功能的前面板軟件程序和定義測試功能的流程圖軟件程序。它主要功能是給用戶提供操作儀器、顯示數(shù)據(jù)的人機接口；實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析處理、顯示、存儲等；并將需要在客戶端顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到Web服務器，同時從Web服務器接收來自遠程客戶端的控制命令。

　　1.1.1數(shù)控機床測控軟件的結(jié)構(gòu)化設計

　　本文中數(shù)控機床數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件基本結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、存儲回放及用戶界面等幾部分。測控軟件設計時可以采用面向?qū)ο蟮脑O計分析方法，通過仔細地規(guī)劃和設計，使程序結(jié)構(gòu)清晰，便于維護、修改、增加。軟件程序結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

　　結(jié)構(gòu)化的程序主要包含以下功能模塊（結(jié)構(gòu)圖見上圖1所示）：

　?、貯/D通道校準模塊

　　采集之前對采集通道校準以保證A/D通道的準確度。

　?、陔娏鞑杉K

　　電流采集模塊采用AD轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)采集卡，試驗中采集數(shù)控機床的消耗電流。

　　RRBDP軟件對采集到的數(shù)據(jù)進行各種形式的濾波，曲線擬合、平滑等處理。

　　③傳感器校準模塊

　　對電流傳感器做標定以確保傳感器輸出信號盡可能接近真實值。

　?、芗す飧缮鎯x數(shù)據(jù)模塊

　　通過USB接口通訊，獲取干涉儀采集的長度并經(jīng)過分析后送往其它模塊。

　?、輸z像頭數(shù)據(jù)采集及顯示模塊

　　該模塊負責完成視頻采集顯示和分析數(shù)控機床運動情況。

　　⑥測試數(shù)據(jù)分析模塊

　　對測試數(shù)據(jù)進行分析、匹配，建立數(shù)學模型并送往曲線顯示模塊。

　?、邔崟r曲線顯示模塊

　　實時顯示消耗電流、定位精度以及坐標的關系曲線，采用具有很好的視覺效果的LabVIEW中的XY圖來繪制曲線控件驅(qū)動。波形直觀、精細、易于觀察。

　?、嗖ㄐ畏治瞿K

　　對關系曲線（即波形）依據(jù)需要研究的分項進行分析，將分析結(jié)果及波形做為輸出數(shù)據(jù)以特定文件格式存儲起來。

　?、釡y試日志記錄配置模塊

　　記錄試驗數(shù)控機床的信息、試驗次數(shù)、試驗日期、試驗人員以及輸出數(shù)據(jù)文件目錄。

　?、鈿v史曲線回放模塊及歷史數(shù)據(jù)

　　導出模塊載入以前試驗后生成的數(shù)據(jù)和波形文件并回放出來，確保以前的試驗結(jié)果可追溯。

　　1.1.2數(shù)據(jù)顯示與存儲回放程序的設計

　　本章數(shù)據(jù)顯示與存儲回放程序設計所需的基礎知識包括：數(shù)控編程、數(shù)控機床操作、電路基礎、VC++、C++、Web Service、LabVIEW和測試儀器等?；谝陨铣绦蜷_發(fā)結(jié)構(gòu)和基礎，設計的各功能模塊顯示界面如下圖2所示：

　　圖1.2是LabVIEW數(shù)據(jù)實時采集顯示界面，軟件的操作過程說明如下：

　?。?）AD通道校準是指對采集板卡的計量校準，如果測得模擬量沒有在精度要求范圍內(nèi)，軟件有自己校準功能。

　?。?）參數(shù)設置界面是按照用戶的要求來配置一些參數(shù)，比如說位移的起始點、終止點、步長等參數(shù)。

　?。?）測試界面如上圖1.2所示，也是軟件的主界面，但選擇好測試方式后，（硬件部分連接好的情況下）就開始了實時采集與顯示。對于采集的數(shù)據(jù)，測試完畢后，點擊保存可以保存到Excel表中，也可以保存成特定格式的數(shù)據(jù)，在將此數(shù)據(jù)倒到分析軟件中，進行無償?shù)姆治?，從而可以進行相應的補償。但是對于工廠中大量的測試數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫是首先存儲方式。可以利用LabSQL方式向數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表添加記錄，假設數(shù)據(jù)表為位移Displacement表。具體步驟如下：

　?、俳⑴c數(shù)據(jù)庫的連接。首先通過ADO Connection Create.vi創(chuàng)建一個Connection對象，然后利用ADO Connection Open.vi建立與數(shù)據(jù)庫的連接。數(shù)據(jù)庫由ADO Connection Open.vi的ConnectionString指定，此參數(shù)由前面板的字符串控件提供，如下圖1.3所示。

　?、谏蒘QL命令，執(zhí)行命令。在前面板table控件中輸入表名，Current和Error控件中輸入字段值。在程序框圖中使用Format Into String生成SQL命令，將它連接到ADO Connection Execute.vi即可執(zhí)行，同時可在前面板Command Text控件顯示此命令。