基于LabVIEW的切削数据采集与存储系统

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*) 数据采集与存储的实现
*+ *) 系统组成及原理 传感器将采集到的数据转化成电信号， 经信 号调整器进行放大、 滤波或隔离等预处理后， 转换 成采集卡能直接测量的 " : $ ( 电压信号， 将信号 送往数据采集卡。数据采集卡的主要功能是将处 理后的信号采集到计算机中， 以便对数据作进一 步分析和处理。%&’()*+ 将采集到的数据进行分 析计算后， 送往屏幕上显示， 并利用 %&’,-% 工具 包将其存入数据库， 见图 # 。
《 冶金自动化》 >""@ 年 ,>
基于 !"#$%&’ 的切削数据采集与存储系统
郑! 培， 牛亚尊，李春雨，汪志远
（ 内蒙古工业大学 能源与动力工程学院， 内蒙古 呼和浩特 "#""$# ） 摘要： 文章利用图形化编程语言 %&’()*+ 构建了一个切削过程在线监视系统， 实现切削数据的采集和计算， 将 结果送往屏幕输出显示， 并利用 %&’,-% 工具包访问数据库， 实现数据插入、 存储和查询的功能。 %&’()*+； 切削； %&’,-%； 数据库 关键词：
参考文献：
［G］ 袁A 渊， 古A 军， 习友宝， 等 - 虚拟仪器基础教程 ［ H］ 成都： 电子科技大学出版社， 4II4［4］ 王A 辉 - 切削力与切削温度测量的数据采集处理系统 的研制 ［ )］ - 哈尔滨： 哈尔滨工业大学， 4IIJ［?］ 康文利， 伊淑梅， 卢永霞 - 基于 ;5BDE<K 的切削力监 控系统 ［ L］ - 组合机床与自动化加工技术， 4IIM （N） ： OM+OPQ ［M］ 毕A 虎， 律方成， 李燕青， 等 - ;5BDE<K 中访问数据库 的几种不同方法 ［ L］ - 微计算机信息， 4IIJ ， 44 （ G+G ） ： G?G+G?MQ ［J］ 周A 熊， 叶A 平 - ;5BDE<K 中利用 ;5B/:; 对数据库访 问的实现 ［ L］ - 理论与方法， 4IIR ， 4J （R） ： GP+GRQ ［ 编辑： 夏A 宁］
() 引言
在切削过程中， 切削力、 切削温度和切削速度 是表征切削过程的重要参数， 所以要求在线数据 监控系统灵敏度要高， 并且对切削过程的控制要 及时， 能充分发挥数控系统高效率和高质量的加 工 特 点。 %&’()*+ 是 美 国 .) （ .&/012&3 )24/567 892/4） 公司推出的一种图形化程序开发环境， 是 目前国际上唯一的编译型图形化语言。虚拟仪器 在相同的硬件平台下， 通过不同的软件就可以实 现功能完全不同的各种仪器， 即软件是虚拟仪器 的核心。本文利用 %&’()*+ 开发了切削测试与 存储的虚拟仪器系统。
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图 #" 数据存储后面板程序框图
A A 本例只是针对一个 ;5B/:; 工具包的简单应 用， 如有 需 要 还 可 以 使 用 其 他 功 能。例 如， 利用 !"CC5#7 DE8 创建或删除一个 !"CC5#7， 对数据 库的某一个参数进行读或写等； 利用 F$%"078$& DE8 对数据库中的记录进行各种操作， 例如， 创建或删 除一条记录， 对记录中的某一个条目进行读或写 等。
@ 路差分的模拟量输入 （ 也可以单端差分混合使 用） 。> 路 #> 位 A B C 模拟量输出通道， #? 路数字 量输出通道， 以及 D 个 #" EFG 时钟的 #? 位多功 能计数器通道， 能很好地对现场信号进行采集。 *+ ,) 数据采集系统软件设计 虚拟仪器设计的主要工作就是编制相应的软 件， 完成数据的采集、 处理分析、 输出显示和存储 功能。软面板程序是虚拟仪器与用户的接口， 它 可以在计算机屏幕上生成一个与传统仪器面板相 似的图形界面， 用以显示测量的结果等。用户通 过键盘或鼠标实现对虚拟仪器面板上的开关和按 钮进行各种操作。图 > 为数据采集部分的前面板 程序框图。 系统采用三通道分别采集切削力、 切削温度 和切削速度 H 文章中采用中级数据采集 () 实现 了采集过程， 与初级数据采集 () 相比， 采集过程 中多了对数据缓存大小， 读取缓存个数及读取缓 存中数据多少的设置， 增加了采集过程的灵活性。 *+ -) 数据存储的实现 数据存储可以有两种模式： 文件夹模式和数 据库模式。与文件夹模式相比， 数据库可以为实 现切削过程的监控和建立虚拟实验室提供条件， 并可以通过数据共享实现网络化。
图 *) 数据采集系统组成示意图
实验中我们采用研华公司生产的 ;<)7#=#> 系 列数据采集卡， ;<)7#=#> 是一款功能强大的低成 本 多功能 ;<) 总线数据采集卡， 提供#? 路单端或
收稿日期： >""@7"S7>T 作者简介： 郑! 培 （ #T?S7） ， 男， 内蒙古呼和浩特人， 教授， 博士， 研究方向为电子技术、 计算机应用、 车辆工程。
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《 冶金自动化》 4IIN 年 /4
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图 !" 数据采集前面板程序框图
创建一个 !"##$%&’"# 对象， 然后利用 ()* !"##$%+ &’"# *,$#- .’ 建 立 与 数 据 库 的 连 接， !"##$%&’"# /&0’#1 格式为 “ )/2 3 数据源名” ； （4 ） 在程序框图 中使用 (0056 &" /,0$5789$$& /&0’#1 生成 /:; 命令，
!" 结论
基于虚拟仪器的在线切削加工， 无论从加工 精度， 还是加工速度方面都比传统切削方式有明 显提高， 而且这种加工方式方便灵活， 有很好的适 应性， 只要 对 软 件 稍 加 修 改， 再配以相应的传感 器， 就可以完成各种数据采集处理功能， 体现了虚 拟仪器在性价比方面的绝对优势。 ・ GI44・
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将它连接到 ()* !"##$%&’"# <=$%>&$- .’ 即可执行； （? ） 利用 ()* !"##$%&’"# !@"8$- .’ 关闭与数据库 之间的连接， ()* !"##$%&’"# 7$8&0"6- .’ 删除连接 对象。后面板程序框图如图 ? 所示。
!"# $p;’()*+ 免费数据库访问工具 %&’,-% 是一个免 包 %&’,-% 实现数据库的访问， 费的、 多数据库、 跨平台的数据库访问工具包， 可 以 到 I//J： B B KKKH L9MM59N/5&O04H P18 B 314/ B 3&’4Q3H I/83 免费下载。 存 储步骤如下： （#） 首先通 过 CAR <59&/9H O0