基于LabVIEW的数控机床网络测控系统--基于B/S模式的软件设计 （一）

　　5 基于B/S模式的数控机床网络测控系统软件设计

　　5.1下位测控机的数据采集、显示及存储回放软件设计

　　下位机测控服务器系统软件包括接口仪器驱动软件和应用软件两部分。其中，接口仪器驱动程序是完成对某一特定仪器的控制与通信的软件程序集合，是连接上层易用软件和底层软件的纽带和桥梁。每个仪器模块都有自己的软件驱动程序，仪器厂商将其以源码的形式提供给用户，用户在应用程序中调用仪器驱动程序。应用程序包含两方面的程序：实现虚拟面板功能的前面板软件程序和定义测试功能的流程图软件程序。它主要功能是给用户提供操作仪器、显示数据的人机接口;实现数据的采集、分析处理、显示、存储等;并将需要在客户端显示的数据发送到Web服务器，同时从Web服务器接收来自远程客户端的控制命令。

　　5.1.1数控机床测控软件的结构化设计

　　本文中数控机床数据采集系统的软件基本结构包括数据采集、数据处理、存储回放及用户界面等几部分。测控软件设计时可以采用面向对象的设计分析方法，通过仔细地规划和设计，使程序结构清晰，便于维护、修改、增加。软件程序结构图如图5.1所示。

　　结构化的程序主要包含以下功能模块(结构图见上图5.1所示)：

　　①A/D通道校准模块

　　采集之前对采集通道校准以保证A/D通道的准确度。

　　②电流采集模块

　　电流采集模块采用AD转换器的数据采集卡，试验中采集数控机床的消耗电流。

　　RRBDP软件对采集到的数据进行各种形式的滤波，曲线拟合、平滑等处理。

　　③传感器校准模块

　　对电流传感器做标定以确保传感器输出信号尽可能接近真实值。

　　④激光干涉仪数据模块

　　通过USB接口通讯，获取干涉仪采集的长度并经过分析后送往其它模块。

　　⑤摄像头数据采集及显示模块

　　该模块负责完成视频采集显示和分析数控机床运动情况。

　　⑥测试数据分析模块

　　对测试数据进行分析、匹配，建立数学模型并送往曲线显示模块。

　　⑦实时曲线显示模块

　　实时显示消耗电流、定位精度以及坐标的关系曲线，采用具有很好的视觉效果的LabVIEW中的XY图来绘制曲线控件驱动。波形直观、精细、易于观察。

　　⑧波形分析模块

　　对关系曲线(即波形)依据需要研究的分项进行分析，将分析结果及波形做为输出数据以特定文件格式存储起来。

　　⑨测试日志记录配置模块

　　记录试验数控机床的信息、试验次数、试验日期、试验人员以及输出数据文件目录。

　　⑩历史曲线回放模块及历史数据

　　导出模块载入以前试验后生成的数据和波形文件并回放出来，确保以前的试验结果可追溯。

　　5.1.2数据显示与存储回放程序的设计

　　本章数据显示与存储回放程序设计所需的基础知识包括：数控编程、数控机床操作、电路基础、VC++、C++、Web Service、LabVIEW和测试仪器等。基于以上程序开发结构和基础，设计的各功能模块显示界面如下图5.2所示：