利用GTK_和Socket实现的跨平台数控远程监控系统

0 引言
目前数控机床已普及到中小型企业的生产中。随 着车间内数控机床的增多, 企业内需要一个数控机床 的集中监控系统, 利用信息化管理技术提高生产管理 效率。工业环境内的计算机运行有各类操作系统, 为 提高兼容性和灵活性, 该系统采用了跨平台的 GTK + 及 Socket进行开发。
GTK+ 是一个开源图形库, 用于构建图形界面, 其 良好的可移植 性, 适 合用于跨 平台程序 开发。 Socket 是 TCP / IP应用程序接口 ( AP I) , 其定义了两台计算机 之间通信的规范, 屏蔽了底层硬件和操作系统的差异, 实现通信互联 [ 1] 。
server_sockfd= socket( AF _INET, SOCK _STREAM, 0); / /建立 Socke t, AF _IN IET 表 示 IP 地址族,SO CK _STREAM, 表示使用 TCP 协议
b ind( server _ sock fd, ( struct sockaddr * ) & serve r_ address,
OW N _L IBS+ = - lw so ck32 en d if
以上代码是在 L inux下编译的状态, 若在 W indow s 下编译, 则需要修改 M akefile, 把 / W INDOW S = 10前的 / # 0去掉, 使其 / W INDOW S= 10这句代码生效, 使编译 时加入名为 / lw sock320的库文件。
2010年第 5期
# 控制与检测 #
文章编号: 1001- 2265( 2010) 05- 0075- 03
利用 GTK + 和 Socket实现的跨平台数控远程监控系统
冯志坚, 黄道平, 刘少君
( 华南理工大学 自动化科学与工程学院, 广州 510640)
摘要: 为实现生产管理信息化, 生产企业需要对车间内的多个数控机床进行集中统一的监控。通过建立
界面数据显示使用 gtk_ labe l_set_text( ) 实现。监
2010年第 5期 控软件 3层关系架构如图 2所示。
实现远程控制。
# 控制与检测 #
图 2 客户端监控软件架构图
2 跨平台编译和运行
211 代码编译 通过以上设计思路用 C 和 GTK + 编写好代码后,
需要对其进行 编译。编译环 境将根据 运行平台 来选 择, 若该软件需要在 L inux下运行, 则在 L inux下编译, 在 W indow s下运行, 则在 W indow s下编译, 代码编译需 要两个步骤:
( Co llege of autom at ion sc ience and eng ineering, South Ch ina University of T echno logy, Guangzhou 510640, C h ina) Abstract: For the purpose of the realization of information m anagemen,t a number of CN C machines in factories were needed centralized m onitoring. It can build a control netw ork amountm onitor PC s and CN C m achines, then use GTK + and socketAP I to build a mult-i platform, includ ing L inux and W indow s, remote CN C monitoring system. It can meet the needs ofmult-i p latform environment in industry and can be used flexibly in monitoring dep loym en.t K ey w ord s: GTK + ; socke;t mult-i p latform; remo te m onitoring system
# ifndef __W IN 32__ # include < sys /socket. h>
# e lse
# include < w insock2. h> # end if / /头文件的选择
客户端进行网络连接时, 可以通过 connect( ) 函数 实现:
err= connect( sock, ( struc t sockaddr* ) & servernam e, sizeo f
网络模块的工作过程为: 当数控软件启动时, 网络 模块进行初始化, 首先调用系统内的 socket( ) 函数建 立一个套接字, 并获得系统返回的 socket描述符, 再调 用 bind( )把套接字与网络参数 ( 地址族, IP 地址 ) 进行 绑定, 然后使用 listen( ) 侦听网络。此时当客户端对其 发起连接 ( connect( ) ) 时, 则调用 accept( ), 建立起服 务器端和客户端之间的连接。部分 C语言实现代码实
中图分类号: TG65; T P393
文献标识码: A
The R ealization ofM u ltip latform CNC R em ote M on itoring System w ith GTK + and Socket FENG Zh-i jian, HUANG Dao-p ing, L IU Shao- jun
g tk_signa l_connect( GTK _OB JECT ( O bjectN am e), "Event",
( G tkS ignalF unc) F unction, 0);
/ ObjectN am e0为 GTK+ 控件名, / Event0为驱动事 件, 例如鼠标单击 / click0, Funtion为回调函数。
server_ len); / /绑定 Socke t和 IP地址
listen( se rver_sock fd, 5); / /监听网络
在监控过程中, 网络通信模块通过 rece ive( ) 接收 客户端发送的指令, 经处理和判断后, 读取或修改数控 软件内的相关内容和参数, 并把执行结果通过 send( ) 发送回客户端。
( servernam e) );
当需要同时监控多台数控机床时, 可按以上过程 建立若干个连接, 每新建一个 socke,t 系统返回的 socket描述符 (程序中的 sock变量 ) 都是不同的, 根据该描 述符即可区分各个连接, 区分每一台被监控的数控机 床, 使数据的收发不会发生混淆。为保证数据发送和 接收的可靠性和连续性, 网络通信部分将以独立线程 方式运行 [ 7] 。
收稿日期: 2009- 11- 11 作者简介: 冯志坚 ( 1984) ) , 男, 广东江门人, 华南理工大学自动化科学与工程 学院硕士, 研究 领域为智能检测 与智能控 制, ( E - m ail) evin feng@
qq. com。
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# 控制与检测 #
组合机床与自动化加工技术
现如下:
包含计算机和数控机床在内的控制网络, 利用 GTK+ 图形库及 Socket网络编程接口, 构建出一个适用于
L inux和 W indow s操作系统的, 跨平台的数控机床远程监控系统。该系统能够适应工业环境下多操作平
台的需要, 实现灵活的监控部署。
关键词: GTK + ; Socke;t 跨平台; 远程监控
StrM achineState M achineS tate[ NUM _O F_M ACH INES]
结构数组内的每组变量存储一个数控机床的状态 数据, NUM _OF _MACH INES为可存储数控数据的最大 值, 可以自行定义。
用户界面是监控软件的最外层, 直接与用户进行 交互, 使用 GTK + 进行编写。界面分 为 3部分: 主窗 口, 用于显示各个数控机床的概要信息, 包括程序状态 和数控机床参数等, 主窗口划分为若干区域, 用于同时 显示不同机床的信息; 设置窗口, 用于设置网络参数, 包括连接目标的 IP地址, 端口, 连接密码, 数控机床名 称; 详细控制窗口, 可以显示其中一个数控机床的详细 信息, 以及对其进行远程控制。设置窗口及详细信息 及控制窗口通过主窗口的 / 设置 0, / 详细 0两个按钮调 用。控制功能通过按钮和回调函数实现, 回调函数由 中间层提供, 可以直接调用 [ 8] , 调用代码格式为:
( 1) M akefile编写。M akefile是用于描述源程序之 间的相互关系并自动完成编译工作的工具, 由于在不 同系统下编译需要的库文件部分不一样, 在编写 M akefile时需要设置分支选择, 例如:
# Comp ile for W indow s
#W INDOW S = 1 ,
ifdefW INDOW S
113 监控软件 (客户端 ) 的设计和实现
客户端软件用于向生产管理人员显示各数控机床 的信息 及对 其进 行控 制, 运行 在安 装有 W indow s或 L inux 操作系统上。该软件将分为 3 相对独立的部分 进行设计: 网络通信, 中间层, 用户界面。
网络通信通过 Socket实现, 完成发起 \关闭网络连 接, 数据发送和接收的功能。当用户需要连接数控机 床 ( 服务器端 ) 时, 软件调用 socket( ) 建立一个套接字, 并获得一个 socket描述符, 然后调用 connect( ) 和远端 监听中的服务器进行连接, 连接一旦建立, 就可以通过 send( ) 及 rece ive( ) 进行数据的发送和接收。需要关闭 监控时, 可以调用 c lose( ) 关闭连接。