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摘 要：随着科学技术的不断进步与发展，网络化测控系统也随之兴起。以当前的LabVIEW软件为典型代表，其实现了网络技术与虚拟仪器间的结合，使网络测控系统更加趋于完善。且为了实现成本的降低以及产品与生产质量的提高，要求在机床加工领域中应用远程测控系统。本文主要对数控机床网络测控系统的设计、下位机测控系统硬件的设计以及远程测控系统的网络通信关键技术进行探析。
关键词：LabVIEW；数控机床；网络测控系统
前言：近年来，在通信能力的提高与设备智能化程度的发展使分布式测量方式已逐渐取代以往的集中测量，而且下位机测量也开始转变为远程测量。也因如此，基于LabVIEW的数控机床网络测控系统取得广泛的应用。因此，对其相关的设计与关键技术分析研究具有十分重要的意义。
一、数控机床网络测控系统设计的基本概述
（一）从设计的目标与思路角度
数控机床网络测控系统在现阶段的设计目标主要受两方面原因影响。首先，在Internet广泛应用下，人们希望从中获得更多高质量的服务。其次便是信息化与工业化的不断发展也使测控网络系统受到一定的影响。对此可总结其设计目标在于使测控网络系统更具智能化与高效率特点，并实现与其他网络间的互联。因此以设计目标为出发点，设计的思路将集中在网络化工业测控体系中的硬件平台、应用层、软件层以及网络层与传输层等方面，而且需在下位测控机与客户端的通信部分利用LabVIEW中的DataSocket模块，确保数据的交换更加便利。
（二）从设计架构角度
以LabVIEW为基础的数控机床网络测控系统在实际加工方面主要体现在Web服务子系统、下位机测控子系统、Web客户端子系统三方面。其中Web服务子系统主要指用户能够通过服务器进行Web站点的访问，并对虚拟仪器类型进行选择，从而在远程控制仪器的帮助下获取结果。而下位机测控子系统处于系统的核心部分，主要包括数据采集卡、CNC自动控制部分、测试仪器以及现场智能单元等。另外Web客户端子系统则指用户通过I服务器能够对虚拟仪器平台站点进行浏览，并从中获取信息[1]。
二、数控机床下位机测控系统硬件设计分析
现阶段，常用的下位机数据采集平台主要由系统功能单元与连接的通信网络两部分。其中系统功能单元主要指测控服务器与数据采集卡驱动，而通信网络一般指为如串口RS232或Internet等总线技术。
（一）仪器控制与采集数据的相关技术分析
数据采集的过程主要利用信号处理的方式将其中的位移信号、压力、温度以及流量等转化为控制量，其在执行机构控制作用下能够使复杂闭环控制得以形成。但测控系统设计过程中要求其具备一定的可靠性与安全性，这样才可确保被测系统的控制能够通过测量数据反映出来。尤其针对较为复杂的现场，测控系统中的各部分都应以正确的方式检查与处理，使其运行状态更为良好。
（二）基于LabVIEW的下位机数据采集平台设计分析
以LabVIEW为基础的平台设计过程中需确保其组成部分能够发挥应有的作用。具体包括前端测试对象，主要指为Computer number control，即数控机床；测试仪器，如温度、压力或电流等传感器以及激光干涉仪与机器视觉模块；数据采集卡，一般会利用USB2850高速采集卡以及工控机箱等；信号调理模块，其作用在于以模拟量代替传感器信号，向采集卡传送；总线技术，一般会利用串口RS232总线与USB。基于LabVIEW下位机数据采集平台设计过程中往往还需对数控机床定位精度的位移与温度的补偿技术进行研究。
（三）对数据采集卡驱动的设计分析
LabVIEW平台中的数据采集卡驱动问题一般以两种方式进行解决。第一，以LabVIEW为基础的国产采集卡驱动，这种方式主要得益于其可行的方案，具体包括利用以LabVIEW为基础的In Port与Out Port编程方式；LabVIEW中CIN生成板卡驱动程序的方式；利用Call Library Functions连接DLL库的函数方式。第二，板卡驱动的设计通过链接库DLL调用的方式实现。这种方式可弥补国产数据采集卡中存在的弊端[2]。
三、LabVIEW网络通信方法与远程数据库技术分析
（一）LabVIEW网络通信方法研究
根据以往学者研究以及长期实践表明，基于LabVIEW的数控机床网络测控系统可通过四种方式实现网络通信方法。首先，以协议编程为主要方式的网络通信实现，通常协议类型会选择UDP、无线网络协议、IP或TCP协议、Socket以及串口通信协议等。其次，以IP或TCP数据协议为基础的DataSocket也是促进网络通信实现的主要方式。再次，采用共享变量的方式使网络通信得以实现。最后，利用远程访问的方式也可帮助网络通信得以实现。
（二）LabVIE连接远程数据库的相关技术分析
虚拟仪器的测控系统中实现远程数据库与LabVIEW的连接往往利用三种方式进行实现。第一，数据库的访问以ADO技术为主。这种方式实现的过程需进行ADO对象的建立，使其与数据源相连接，在完成SQL命令生成并执行后，将连接关闭。第二，数据库的访问以LabSQL为主。这种方式通常以SQL语言以及ADO对象为基础实现数据库的访问，具有简单易用的特点。第三，数据库的访问以LabVIEW SQL Toolkit为主要方式。这种方式具有一定的兼容特征与可移植性。每种方法都有自身的优势与不足之处，用户可根据自身的实际需要与经济条件进行合理的选择[3]。
结论：以LabVIEW为基础的数控机床网络测控系统在未来应用过程中将更趋于完善。在设计与应用过程中需对测控系统总体设计、下位机硬件设计以及网络通信相关技术等充分考虑，使其应有的效果充分发挥出来。■
参考文献
[1] 曾海林. 基于LabVIEW的数控机床联网系统的设计与实现[D]. 电子科技大学，2012.
[2] 郑亮，敖以全. 数控机床远程网络测控系统设计[J]. 工业控制计算机，2011，01：45-46.
[3] 叶怀储，李志强，王鹏翔，陈欢，赵文宏. 基于LabVIEW的数控机床形位误差精密测量系统[J]. 机电工程，2010，11：26-28+51
关键词：LabVIEW；数控机床；网络测控系统
前言：近年来，在通信能力的提高与设备智能化程度的发展使分布式测量方式已逐渐取代以往的集中测量，而且下位机测量也开始转变为远程测量。也因如此，基于LabVIEW的数控机床网络测控系统取得广泛的应用。因此，对其相关的设计与关键技术分析研究具有十分重要的意义。
一、数控机床网络测控系统设计的基本概述
（一）从设计的目标与思路角度
数控机床网络测控系统在现阶段的设计目标主要受两方面原因影响。首先，在Internet广泛应用下，人们希望从中获得更多高质量的服务。其次便是信息化与工业化的不断发展也使测控网络系统受到一定的影响。对此可总结其设计目标在于使测控网络系统更具智能化与高效率特点，并实现与其他网络间的互联。因此以设计目标为出发点，设计的思路将集中在网络化工业测控体系中的硬件平台、应用层、软件层以及网络层与传输层等方面，而且需在下位测控机与客户端的通信部分利用LabVIEW中的DataSocket模块，确保数据的交换更加便利。
（二）从设计架构角度
以LabVIEW为基础的数控机床网络测控系统在实际加工方面主要体现在Web服务子系统、下位机测控子系统、Web客户端子系统三方面。其中Web服务子系统主要指用户能够通过服务器进行Web站点的访问，并对虚拟仪器类型进行选择，从而在远程控制仪器的帮助下获取结果。而下位机测控子系统处于系统的核心部分，主要包括数据采集卡、CNC自动控制部分、测试仪器以及现场智能单元等。另外Web客户端子系统则指用户通过I服务器能够对虚拟仪器平台站点进行浏览，并从中获取信息[1]。
二、数控机床下位机测控系统硬件设计分析
现阶段，常用的下位机数据采集平台主要由系统功能单元与连接的通信网络两部分。其中系统功能单元主要指测控服务器与数据采集卡驱动，而通信网络一般指为如串口RS232或Internet等总线技术。
（一）仪器控制与采集数据的相关技术分析
数据采集的过程主要利用信号处理的方式将其中的位移信号、压力、温度以及流量等转化为控制量，其在执行机构控制作用下能够使复杂闭环控制得以形成。但测控系统设计过程中要求其具备一定的可靠性与安全性，这样才可确保被测系统的控制能够通过测量数据反映出来。尤其针对较为复杂的现场，测控系统中的各部分都应以正确的方式检查与处理，使其运行状态更为良好。
（二）基于LabVIEW的下位机数据采集平台设计分析
以LabVIEW为基础的平台设计过程中需确保其组成部分能够发挥应有的作用。具体包括前端测试对象，主要指为Computer number control，即数控机床；测试仪器，如温度、压力或电流等传感器以及激光干涉仪与机器视觉模块；数据采集卡，一般会利用USB2850高速采集卡以及工控机箱等；信号调理模块，其作用在于以模拟量代替传感器信号，向采集卡传送；总线技术，一般会利用串口RS232总线与USB。基于LabVIEW下位机数据采集平台设计过程中往往还需对数控机床定位精度的位移与温度的补偿技术进行研究。
（三）对数据采集卡驱动的设计分析
LabVIEW平台中的数据采集卡驱动问题一般以两种方式进行解决。第一，以LabVIEW为基础的国产采集卡驱动，这种方式主要得益于其可行的方案，具体包括利用以LabVIEW为基础的In Port与Out Port编程方式；LabVIEW中CIN生成板卡驱动程序的方式；利用Call Library Functions连接DLL库的函数方式。第二，板卡驱动的设计通过链接库DLL调用的方式实现。这种方式可弥补国产数据采集卡中存在的弊端[2]。
三、LabVIEW网络通信方法与远程数据库技术分析
（一）LabVIEW网络通信方法研究
根据以往学者研究以及长期实践表明，基于LabVIEW的数控机床网络测控系统可通过四种方式实现网络通信方法。首先，以协议编程为主要方式的网络通信实现，通常协议类型会选择UDP、无线网络协议、IP或TCP协议、Socket以及串口通信协议等。其次，以IP或TCP数据协议为基础的DataSocket也是促进网络通信实现的主要方式。再次，采用共享变量的方式使网络通信得以实现。最后，利用远程访问的方式也可帮助网络通信得以实现。
（二）LabVIE连接远程数据库的相关技术分析
虚拟仪器的测控系统中实现远程数据库与LabVIEW的连接往往利用三种方式进行实现。第一，数据库的访问以ADO技术为主。这种方式实现的过程需进行ADO对象的建立，使其与数据源相连接，在完成SQL命令生成并执行后，将连接关闭。第二，数据库的访问以LabSQL为主。这种方式通常以SQL语言以及ADO对象为基础实现数据库的访问，具有简单易用的特点。第三，数据库的访问以LabVIEW SQL Toolkit为主要方式。这种方式具有一定的兼容特征与可移植性。每种方法都有自身的优势与不足之处，用户可根据自身的实际需要与经济条件进行合理的选择[3]。
结论：以LabVIEW为基础的数控机床网络测控系统在未来应用过程中将更趋于完善。在设计与应用过程中需对测控系统总体设计、下位机硬件设计以及网络通信相关技术等充分考虑，使其应有的效果充分发挥出来。■
参考文献
[1] 曾海林. 基于LabVIEW的数控机床联网系统的设计与实现[D]. 电子科技大学，2012.
[2] 郑亮，敖以全. 数控机床远程网络测控系统设计[J]. 工业控制计算机，2011，01：45-46.
[3] 叶怀储，李志强，王鹏翔，陈欢，赵文宏. 基于LabVIEW的数控机床形位误差精密测量系统[J]. 机电工程，2010，11：26-28+51