基于Android的數(shù)控系統(tǒng)可靠性數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計

夏繼強(qiáng)， 董彥威， 王帆

(北京航空航天大學(xué) 機(jī)械工程及自動化學(xué)院 ，北京 100191)

0 引 言

目前，我國已經(jīng)成為世界上第一大機(jī)床產(chǎn)銷國，但是由于高檔數(shù)控機(jī)床可靠性方面的差距，導(dǎo)致國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床在市場競爭中處于劣勢，由于缺乏批量的第三方數(shù)據(jù)，嚴(yán)重阻礙了對國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)可靠性的研究[1]。目前我國對于數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的研究大多是通過有線的方式進(jìn)行，主要是為了實現(xiàn)車間信息聯(lián)網(wǎng)，這種方式要求在復(fù)雜的工廠環(huán)境中進(jìn)行布線，安裝本地服務(wù)器等一些列配套設(shè)備，方案實施復(fù)雜，成本高[2]。為了實現(xiàn)便捷采集，選用Android系統(tǒng)作為開發(fā)平臺，運(yùn)用4G移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，并通過數(shù)控系統(tǒng)基于TCP/IP協(xié)議的DNC接口采集數(shù)據(jù)[3]。這種嵌入式無線采集方案具有更多優(yōu)勢：單臺采集終端自成一套系統(tǒng)，可自主完成數(shù)據(jù)采集和發(fā)送任務(wù)，配置靈活，適合復(fù)雜工況下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；采用4G無線傳輸，降低了機(jī)床地理位置約束，可以實現(xiàn)分布式采集；將數(shù)據(jù)采集協(xié)議封裝到.so動態(tài)庫中，更安全，且移植方便[4-6]。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計方案

系統(tǒng)主要由數(shù)控設(shè)備、嵌入式采集終端、服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫組成，采用C/S架構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖1所示。采集終端直接與數(shù)控系統(tǒng)支持TCP/IP協(xié)議的DNC接口連接，機(jī)床通信API(Application Programming Interface)以C++語言實現(xiàn)，并封裝到.so動態(tài)庫中，數(shù)據(jù)采集軟件通過Android JNI(Java Native Interface)接口調(diào)用.so庫中本地代碼完成數(shù)據(jù)采集，把采集到的數(shù)據(jù)存到本地SQLite數(shù)據(jù)庫，同時把數(shù)據(jù)以JSON格式通過4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的遠(yuǎn)端服務(wù)器，服務(wù)器接收并校驗通過后,保存到數(shù)據(jù)庫。……