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摘 要:网络化测控技术是一项十分先进的测控技术,具有仪器设备共享、远程故障诊断、远程对象监测控制等诸多功能。同时,在整个测控领域当中,虚拟仪器技术的发展和应用已经深入渗透了软件即是仪器的思想。因此,网络化测控虚拟仪器的数控车床动态参数方面必将拥有更加广泛的发展和更加广泛的应用。
关键词:虚拟仪器;数控车床;动态参数;网络化测控
前言:随着我国经济和科技的不断发展,社会生产率不断的提高,对于车床等设备的要求也越来越高,逐渐朝着高精度、数控化、自动化的方向发展。在各个加工车间当中,数控车床设备的数量不断增加,极大的提高了我国的机械加工技术。不过,由于数控车床集合了计算机技术、以及气、液、电、机等方面于一体,技术含量较高,加工复杂零件的周期较长。同时运行过程中很容易出现各种故障,如果不能及时发现和处理,将会严重影响数控车床的正常运行,从而影响工业生产。
一、网络化测控的硬件设计
基于虚拟仪器的数控车床动态参数的网络化测控系统采用的是多功能数据采集卡,其中,PCI计算机总线的仪器扩展为PXI总线,通过控制器连接到计算机,通过一定数量的采集和模拟信号采集通道,保证一定的数据采集速度。其中还包括模拟信号输出通道、数字I/O通道、以及定时器和计算器。在实际工作中,网络化测控系统的具体操作流程为:先连接了PXI控制器的计算机当中,进行数据采集软件的安装,之后进行WEB服务器的优化配置。客户端计算机通过连接互联网进行客户端程序的下载,然后对客户端程序进行数据采集,进而设定数控车床的动态参数,最后进行数据的采集、传输和存储等操作。
二、网络化测控的软件技术
(一)TCP/IP协议
TCP/IP协议是一个协议簇,TCP和IP协议是其中最为主要的协议。其中,TCP是传输层协议,在网间可靠的传输数据流。IP是网络层协议,通过网络进行报告的传输,包括检验信、用户数据、服务器类型、数据传输的目的地址和源地址等内容。传输层当中主要由TCP和UDP协议,基于网络化测控系统高可靠性传输的要求,因此应当选择使用TCP协议,它能够面向连接的提供可靠、稳定的字节流服务[1]。
(二)多线程技术
应用程序的执行实例是进程,进程是由数据、代码、虚拟地址空间、以及其他的系统资源共同构成。而现成则是一个独立的执行流,在进程内部,其属于一个独立的执行单元,相当于一个单独的子程序。当一个执行程序单独运行时,程序的运行包括一个主线程,并且以函数地址的方式,为程序提供启动点。如果主线程终止,那么进程也会随之结束。不过,根据实际情况中的不同需求,可将应用程序分解为多个现成独立执行,在同一个进程中,各个线程都能够并行运行。
三、服务器端应用程序的设计
(一)MFC网络通信编程
在Microsoft VC++的MFC类库当中,有两种可进行Windows Socket网络通信开发的类,分别为CAsyncSocket和CSocket。其中,Windows Socket API中封装了CAsyncSocket类,而CAsyncSocket则是CSocket类的派生类。它能够支持同步操作和MFC的文档串行化协议[2]。与CAsyncSocket相比,CSocket更加低层,灵活性也更高,同样也就要求编程人员对网络底层的细节更加熟悉和了解。
(二)MFC多线程技术
在MFC类库当中,还提供了多线程编程支持,能够让用户更加方便的进行编程。同时,在多窗口线程的条件下,MFC可以支持用户直接设计接口线程。MFC具体可分为两种不同类型的线程,分别为用户界面线程和工人线程。其中,用户界面线程是用来对用户的输入进行处理,同时对各类消息和实践做出响应。而工人线程不负责对窗口消息进行处理,而是在后台执行任务,例如读写数据库、调度、计算等方面的工作[3]。
四、客户端应用程序的设计
(一)ActiveX 控件编程
在ActiveX控件当中,通信应用程序与服务器的应用程序基本上相同,但没有侦听套接字,只有连接套接字。通过连接代码程序的运行完成连接之后,就能够根据实际需求对数据采集参数配置进行修改,如果网络当中接收到数据,CSocket的OnReceive()事件就会启动,从而处理相关的数据[4]。其中,服务器端应用程序、接收数据线程、发送数据线程等都十分类似。
(二)ActiveX 控件注册
在注册表当中,记录有全部的ActiveX组件信息。因此,如果没有注册表,这些ActiveX组件都无法正常运行。对此,可以利用VC++当中的ActiveX Control Test Container的File菜单中的Register Controls,或是\windows\system和system32目录下的Regsvr32.exe命令程序来执行。
结论:在当今社会中,由于社会发展进程的不断加快,在工业生产当中,数控车床的作用越来越重要,对于数控车床的要求也越来越高。因此,对于当前基于虚拟仪器的数控车床动态参数来说,采用网络化测控对其进行维护和处理,具有十分良好的效果,能够有效的维护数控车床的稳定、高效运行,对于该领域技术的发展具有至关重要的意义。■
参考文献
[1] 刘枫. 基于虚拟仪器的网络化测控系统的研究[D]. 中国科学院研究生院(国家授时中心),2013.
[2] 李凤保,李凌,王晓东. 基于虚拟仪器的网络化测控系统[J]. 仪器仪表学报,2013,S2:295-297+300.
[3] 曹海旺. 基于虚拟仪器的动态参数测试处理系统[D]. 西北工业大学,2012.
[4] 张丽娜. 网络化、虚拟化测控实验系统的设计[D]. 西南交通大学,2013.
关键词:虚拟仪器;数控车床;动态参数;网络化测控
前言:随着我国经济和科技的不断发展,社会生产率不断的提高,对于车床等设备的要求也越来越高,逐渐朝着高精度、数控化、自动化的方向发展。在各个加工车间当中,数控车床设备的数量不断增加,极大的提高了我国的机械加工技术。不过,由于数控车床集合了计算机技术、以及气、液、电、机等方面于一体,技术含量较高,加工复杂零件的周期较长。同时运行过程中很容易出现各种故障,如果不能及时发现和处理,将会严重影响数控车床的正常运行,从而影响工业生产。
一、网络化测控的硬件设计
基于虚拟仪器的数控车床动态参数的网络化测控系统采用的是多功能数据采集卡,其中,PCI计算机总线的仪器扩展为PXI总线,通过控制器连接到计算机,通过一定数量的采集和模拟信号采集通道,保证一定的数据采集速度。其中还包括模拟信号输出通道、数字I/O通道、以及定时器和计算器。在实际工作中,网络化测控系统的具体操作流程为:先连接了PXI控制器的计算机当中,进行数据采集软件的安装,之后进行WEB服务器的优化配置。客户端计算机通过连接互联网进行客户端程序的下载,然后对客户端程序进行数据采集,进而设定数控车床的动态参数,最后进行数据的采集、传输和存储等操作。
二、网络化测控的软件技术
(一)TCP/IP协议
TCP/IP协议是一个协议簇,TCP和IP协议是其中最为主要的协议。其中,TCP是传输层协议,在网间可靠的传输数据流。IP是网络层协议,通过网络进行报告的传输,包括检验信、用户数据、服务器类型、数据传输的目的地址和源地址等内容。传输层当中主要由TCP和UDP协议,基于网络化测控系统高可靠性传输的要求,因此应当选择使用TCP协议,它能够面向连接的提供可靠、稳定的字节流服务[1]。
(二)多线程技术
应用程序的执行实例是进程,进程是由数据、代码、虚拟地址空间、以及其他的系统资源共同构成。而现成则是一个独立的执行流,在进程内部,其属于一个独立的执行单元,相当于一个单独的子程序。当一个执行程序单独运行时,程序的运行包括一个主线程,并且以函数地址的方式,为程序提供启动点。如果主线程终止,那么进程也会随之结束。不过,根据实际情况中的不同需求,可将应用程序分解为多个现成独立执行,在同一个进程中,各个线程都能够并行运行。
三、服务器端应用程序的设计
(一)MFC网络通信编程
在Microsoft VC++的MFC类库当中,有两种可进行Windows Socket网络通信开发的类,分别为CAsyncSocket和CSocket。其中,Windows Socket API中封装了CAsyncSocket类,而CAsyncSocket则是CSocket类的派生类。它能够支持同步操作和MFC的文档串行化协议[2]。与CAsyncSocket相比,CSocket更加低层,灵活性也更高,同样也就要求编程人员对网络底层的细节更加熟悉和了解。
(二)MFC多线程技术
在MFC类库当中,还提供了多线程编程支持,能够让用户更加方便的进行编程。同时,在多窗口线程的条件下,MFC可以支持用户直接设计接口线程。MFC具体可分为两种不同类型的线程,分别为用户界面线程和工人线程。其中,用户界面线程是用来对用户的输入进行处理,同时对各类消息和实践做出响应。而工人线程不负责对窗口消息进行处理,而是在后台执行任务,例如读写数据库、调度、计算等方面的工作[3]。
四、客户端应用程序的设计
(一)ActiveX 控件编程
在ActiveX控件当中,通信应用程序与服务器的应用程序基本上相同,但没有侦听套接字,只有连接套接字。通过连接代码程序的运行完成连接之后,就能够根据实际需求对数据采集参数配置进行修改,如果网络当中接收到数据,CSocket的OnReceive()事件就会启动,从而处理相关的数据[4]。其中,服务器端应用程序、接收数据线程、发送数据线程等都十分类似。
(二)ActiveX 控件注册
在注册表当中,记录有全部的ActiveX组件信息。因此,如果没有注册表,这些ActiveX组件都无法正常运行。对此,可以利用VC++当中的ActiveX Control Test Container的File菜单中的Register Controls,或是\windows\system和system32目录下的Regsvr32.exe命令程序来执行。
结论:在当今社会中,由于社会发展进程的不断加快,在工业生产当中,数控车床的作用越来越重要,对于数控车床的要求也越来越高。因此,对于当前基于虚拟仪器的数控车床动态参数来说,采用网络化测控对其进行维护和处理,具有十分良好的效果,能够有效的维护数控车床的稳定、高效运行,对于该领域技术的发展具有至关重要的意义。■
参考文献
[1] 刘枫. 基于虚拟仪器的网络化测控系统的研究[D]. 中国科学院研究生院(国家授时中心),2013.
[2] 李凤保,李凌,王晓东. 基于虚拟仪器的网络化测控系统[J]. 仪器仪表学报,2013,S2:295-297+300.
[3] 曹海旺. 基于虚拟仪器的动态参数测试处理系统[D]. 西北工业大学,2012.
[4] 张丽娜. 网络化、虚拟化测控实验系统的设计[D]. 西南交通大学,2013.