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•简化了开发平台的选择和开发。该PDA采用MS的Pocket PC 210 (即Windows CE 310 ) 操作系统, 该系统支持主流的X86 系列微机在Windows NT下软件的嵌入式版本, 软件资源丰富。因此软件开发平台可选择免费eVC或eVB, 而避免了其它主流嵌入式操作系统如Palm OS和Linix所带来的软件资源不够丰富, 节省了昂贵的开发平台采购费用。
•该PDA集成了符合蓝牙协议规范111 标准的蓝牙模块, 避免了PDA上蓝牙设备的开发和选型问题。
•HP iPAQ Pocket PC h5400 PDA采用了ARM体系结构的Intel m PXA250 应用处理器, 它的主频为400MHz。该系统功耗低、性能高, 能够满足蓝牙监控系统要求的系统运行速度。
•HP iPAQ Pocket PC h5400 PDA 的系统操作界面与主流的Windows操作系统的界面布置和使用方法相似, 界面友好、便于操作。便于使用人员的培训和使用。
整个硬件系统的硬件组织和网络拓扑结构见图4。
4.系统软件结构模型及功能
软件结构模式是指软件的组织管理方式, 即系统任务的划分方式、任务的调度机制、任务间的信息交换机制以及系统的集成方法等。研究结构模式是为了解决CNC系统软件集成的问题, 也是开发新系统首先要解决的问题, 是决定数控系统开发的成败和性能高低的第一要素。系统的整体软件结构模型见图5。
图5 系统总体软件结构模型
数控系统是基于Windows NT的全软件型数控系统, 软件构架采用“线形系统结构”, 这种软件结构具有结构简单、系统模块化程度高、开发维护简单等优点。数控系统与蓝牙结合并实现实时自动监控的首先要解决的问题是实时数据的高速实时采集。通过将蓝牙数控模块嵌入数控全软件数控系统的位控、速控模块, 问题就得到了很好的解决。系统运行过程中,蓝牙收发模块将位控模块采集的数控机床的各传感器的信息和机床的运动坐标状态实时地发送到蓝牙监控系统的蓝牙数据收发模块, 蓝牙监控系统的蓝牙数据收发模块将发送过来的数据分别送入实时自动监控模块, 实时自动监控模块对运行的状态信息按一定的监控算法进行分析检查, 如发现有异常则发送指令回CNC部分完成对机床的控制, 实时监控模块负责将系统的状态数据存入状态数据库。同时, 故障自动检测模块调用系统信息数据库中的机床实体三维信息和被加工工件的三维实体信息结合机床的实时加工状态信息检测可能发生的故障, 并实施自动干预措施。人工干预模块是一个人工干预命令集合, 在加工过程中技术人员可通过该模块人工发送指令, 控制机床的工作状态和实时修改加工参数。故障回放模块是一种事后处理系统。数控系统和蓝牙监控系统之间的工作是相互独立地实时并行工作, 因此无论CNC部分发生怎样严重的故障, 并行部分都能完整的记录系统的状态信息。故障回放和故障仿真模块调用系统状态数据库中的信息, 完成其对机床故障的重现, 帮助技术人员排除故障、积累避免故障的经验。
5.实现及结论
选择+ +Builder610 作为数控系统本体及数控系统中蓝牙收发模块和固定机蓝牙监控系统的开发平台; 采用eVB310 作为蓝牙移动监控系统的开发平台, 并完成了整个系统的开发工作。数控系统和蓝牙监控设备之间的蓝牙数据链可以随时建立和中断, 完全由用户掌握和控制。其中数控系统界面和蓝牙固定机监控系统界面分别见图6、图7。
图6 数控系统界面
图7 蓝牙固定机监控系统界面
蓝牙技术作为一种新兴无线通信其可以应用的领域很多, 我们首先将其应用于数控系统领域, 并取得了良好的效果, 为拓展数控系统的开发思路、增强数控系统功能作出了有益的尝试。
参考文献
【1】汪应洛1先进制造模式及管理[R ] 12004171161
【2】马建仓, 罗亚军1蓝牙核心技术应用[M ] 1科学出版社, 2003191
【3】David Kammer, Gordon McNutt1 蓝牙应用开发指南———近程互连解决方案[M ] 1科学出版社, 2003161