数控机床嵌入式远程测控系统设计及实现.docx

HYPERLINK""淮阴工学院数控技术论文报告选题名称:数控机床嵌入式远程测控系统设计与实现系（院）:计算机工程学院专业:计算机科学与技术（嵌入式系统软件设计）班级:姓名:学号:指导教师:学年学期:2010~2011学年第1学期2010年12月10日摘要:为了满足数控机床远程测控的要求,提出一种基于JAVA和CGI相结合的嵌入式远程测控系统的全新设计方案,从硬件和软件方面进行了论述。在机床远程控制中采用了CGI模式,可以快速响应用户的WEB请求;针对嵌入式系统特点,在数据测试、处理中采用了Javaapple的瘦服务器解决方案,与其他的嵌入式网络测控系统相比,该系统继承了典型的B/S模型的优点,可以减轻嵌入式WEB服务器的负担,以创建更为直观、丰富的用户界面(GUI)。同时该系统能更好地动态刷新。测试结果表明方案可行、实用。关键词:数控机床;嵌入式系统;远程测控;Java;CGI引言：目前,国内一些数控系统还处于发展巩固时期,迫切需要一种能综合检测各种数控系统主要性能指标的检测装置,而国内目前尚没有这种测试装置。将嵌入式系统应用于网络测控系统,可大大提高测控系统的性能,降低成本和功耗,体积也大大减小。由于数控机床的测试数据需要进行大量分析处理,且控制量也较多,系统设计了全新的数控机床网络测控系统,它是基于S3C2410CPU和ARMlinux嵌入式操作系统,采用基于嵌入式WEB服务器的CGI+Javaapplet瘦服务器解决方案,此方案中Javaapplet瘦服务器模式实现对机床测试的大量数据进行分析、处理,在浏览器上绘图并实时刷新,CGI实现给机床发出实时的控制信号。与传统的B/S模式的实时动态网络测控系统相比,由于采用了Javaapplet瘦服务器模式可以减小嵌入式WEB服务器的负担,因为在该系统中,数据分析、处理、绘图应用程序通过服务器下载到客户端运行,同时数据刷新不需要整个网页刷新,数据更新更实时,利用Java技术提供了一个类库,可以在浏览器上显示更为直观、丰富的用户界面(GUI)。与传统的C/S模式相比,客户端不需要安装专用的客户端软件,方便系统软件升级,升级时不需要每台客户机重新安装,减少其维护和升级成本。1硬件系统设计系统设计的全新硬件平台如图1所示,CPU选用S3C2410,它主要完成系统管理和WEB服务器的作用。它包含一个16/32bit的RISC(ARM920T)的CPU内核,主频为200Hz,内部含有8通道10位A/D转换器和大量的I/O口,LCD控制器等接口,能运行UCOSII、ARMlinux和WINCE嵌入式操作系统。DM9000是10M/100M以太网接口控制芯片。通过CAN总线能够实现S3C2410对节点的数控系统的测试数据收集和控制。8位单片机89C55实现实时数据采集和控制。由于该系统主要实现对数控机床的运行状态的测试分析,需要准确测试伺服电机编码器的信号,选用集成度较高的LS7266R1计数芯片。LS7266R1是24位双轴正交信号鉴相器,在采样滤波、鉴相倍频、抗干扰性等方面极具优势。一片LS7266R1可同时输入2组信号,即可以检测2个伺服电机。系统硬件系统结构简单、成本低,不仅可以实现单台机床测控,还可以实现多台机床同时测控,不需要PC机就可直接接入Interne.t在客户机上用标准浏览器通过Internet就可以和嵌入式Web服务器通信,成功取代了1台专用PC服务器(插有专用的接口卡和以太网接口卡)或专用的通信芯片。实现了多点嵌入式设备与Internel的直接互联互通。图1硬件系统框图2软件设计系统体软件设计中,嵌入式操作系统是整个嵌入式系统的核心,选ARMlinux系统。由于嵌入式系统的存储容量很小,因此要把ARMLinux操作系统装入有限的存储容内,就要对它进行裁剪。对于数控机床的远程测控采取了CGI+Java全新的模式,既能实现远程测控,又能减轻嵌入式系统的负担,同时软件设计变得简单。体系结构如图2所示。图2系统结构2.1嵌入式WEB服务器设计嵌入式WEB服