下位測控機的數(shù)據(jù)采集、顯示及存儲回放軟件設(shè)計

下位機測控服務(wù)器系統(tǒng)軟件包括接口儀器驅(qū)動軟件和應(yīng)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(yīng)用程序中調(diào)用儀器驅(qū)動程序。應(yīng)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(wù)器，同時從Web服務(wù)器接收來自遠程客戶端的控制命令。

數(shù)控機床測控軟件的結(jié)構(gòu)化設(shè)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(shè)計時可以采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計分析方法，通過仔細地規(guī)劃和設(shè)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5.1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5.1所示)：

①A/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。

②電流采集模塊

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。

④激光干涉儀數(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。

⑤攝像頭數(shù)據(jù)采集及顯示模塊

該模塊負責(zé)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(xué)模型并送往曲線顯示模塊。

⑦實時曲線顯示模塊

實時顯示消耗電流、定位精度以及坐標的關(guān)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。

⑧波形分析模塊

對關(guān)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。

⑨測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。

⑩歷史曲線回放模塊及歷史數(shù)據(jù)

導(dǎo)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。數(shù)據(jù)顯示與存儲回放程序的設(shè)計

本章數(shù)據(jù)顯示與存儲回放程序設(shè)計所需的基礎(chǔ)知識包括：數(shù)控編程、數(shù)控機床操作、電路基礎(chǔ)、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(chǔ)，設(shè)計的各功能模塊顯示界面如下圖5.2所示：