基于LabVIEW的机床振动信号数据库访问技术的研究.pdf

第 7期 2 0 1 3年 7月 组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术 M o dul a r M ac hi ne To o l Aut o m a t i c M a nu f a c t u r i ng Te c h ni q ue NO ． 7 J u 1 ．2 0 1 3 文章编号 1 0 0 l 一 2 2 6 5 2 0 1 3 0 7 0 0 9 2 0 2 基于 L a b V I E W的机床振动信号数据库访问技术的研究木 陈 雷 ， 王 忠 东 ， 陈 爽 1 ． 东 北石油 大学 秦 皇 岛分校 ， 河北 秦 皇 岛0 6 6 0 0 4 ； 2 ． 燕 山大 学 河北 省测 试计量技 术及 仪器 重点 实验 室， 河北 秦 皇 岛0 6 6 0 0 4 ； 3 ． 河北科 技师 范学 院 数 学与信 息科技 学 院 ， 河北 秦皇 岛0 6 6 0 0 4 摘 要 针 对 用 L a b V I E W 开发机床振 动 故障诊 断 系统 中对数据 库访 问的要 求 ， 介 绍 了在 L a b V I E W 中通 过 L a b S Q L工具 包访 问 Mi c r o s o ft A c c e s s 数 据库 的基本 方法和 步骤 ， 通过 具体 的程序 实例 ， 讨 论 了数据 库连 接 的各种 方案 以及在 A c c e s s 数据 库 中存储和 查询 数据 的方 法。 实际应 用表 明， 该方 法 可以 实现 机床 实时振动信 号 的计算机 存储 ， 是 L a b V I E W 访 问数 据库 的一种 有效 途径 。 关键 词 L a b VI E W ； 机床振 动信 号 ； Ac c e s s数 据库 中图分类 号 T H1 6 5； T P 3 1 1 文 献标识 码 A I n ve s t i g a t i o n o f Da t a ba s e Ac c e s s i ng M e t ho d i n M a c h i ne To o l Vi br a t i o n Si g na l Ac qu i s i t i o n Sy s t e m Ba s e d o n La b VI EW CHEN Le i 一，W ANG Z h o n g d o n g ，CHEN S h u a n g 1 ． N o r t h e a s t P e t r o l e u m Un i v e r s i t y a t Q i n h u a n g d a o，Qi n h u a n g d a o He b e i 0 6 6 0 0 4，C h i n a ；2 ． Me a s u r e me n t T e c h n o l o g y a n d I n s t r u me n t a t i o n Ke y L a b o r a t o r y o f He h e i P r o v i n c e ，Ya n s h a n Un i v e r s i t y ，Qi n h u a n g d a o He b e i 0 6 6 0 0 4 Ch i n a Abs t r a c t To t h e r e q u i r e me n t o f d a t a b a s e a c c e s s i n g wh e n de v e l o pi n g t h e f a ul t d i a g n o s i s s y s t e m o f ma c hi ne t o o l v i b r a t i o n b a s e d o n La b VI EW ，t he ba s i c me t ho d a nd p r oc e s s e s o f a c c e s s i n g M i c r o s o ft Ac c e s s d a t a b a s e b y L a b S QL t o o l k i t i n L a b VI E W we r e i n t r o d u c e d ．Va r i o u s d a t a b a s e c o n n e c t i o n s c h e me s a n d t h e d a t a s t o r a ge a nd q u e r y me t h o d we r e d i s c us s e d t h r o u g h c o n c r e t e p r o g r a m e xa mp l e s ．Th e p r a c t i c a l a p pl i c a t i o n s h o ws t h a t t h e me t h o d c a n r e s o l v e t h e s t o r a g e p r o b l e m o f ma c hi n e t o o l v i b r a t i o n s i g n a l i n c o mp u t e r， a n d wh i c h i s a n e f f e c t i v e da t a ba s e a c c e s s i n g a p p r o a c h i n La b VI EW ． Ke y wo r dsLa bVI EW ；ma c h i n e t o ol v i b r a t i on s i g n a l ；Ac c e s s d a t a b a s e 0 引言 通过对机床不同部位振动信号 的分 析， 可 以判 别故 障原 因及部 位 。 ， 并 对 机 床进 行 状 态识 别 与趋 势分析 ， 这 就要求 对 振动 信 号进 行 采集 和 存储 ， 并 建 立诊 断系统 数据 库 。 L a b V I E W 作 为一 种 图形 化 编 程 语 言 开 发 环 境 ， 目前在 测试 测量 、 控 制 、 仿 真 等 领域 都 得 到 了广 泛 的 应用 ， 并 被 视 为 一 个 标 准 的 数 据 采 集 和 控 制 软 件 。 使用 L a b V I E W 编写 测 控 系统 应 用程 序 ， 不 可 避 免 地 要对 采 集 到 的数 据进 行 存 储 、 查 询 、 修 改 和删 除 ， 这 就涉及到 L a b V I E W 对数据库的访 问技术。现今 ， 数 据库技术 已经发展 的 比较成熟 了， 著名的数据库管 理 系 统 有 S Q L S e r v e r 、 O r a c l e 、 D B 2 、 S y b a s e A S E 、 M i c r o s 0 f t A c c e s s 等 J o Mi c r o s o f t A c c e s s是 在 Wi n d o w s 环 境下 非常 流 行 的 桌 面 型 数 据 库 管 理 系 统 ， 它 作 为 M i c r o s o ft o f f i c e 组件之一 ， 安装和使用都非常方便 ， 并 且 支持 S Q L语 言 ， 所 以本 文 将基 于 A c c e s s 来介 绍 数 据 库 的操 作 。 由于 L a b V I E W 本 身并 不 具 备数 据 库 访 问功 能 ， 因此 以 L a b V I E W 编制 的数据 采集 系统需 要其 它辅助 工具来 进行数 据库 访 问。L a b V I E W 访 问数 据 库 的方 案有 多种 ， 本 文 仅 对 L a b V I E W 通 过 L a b S Q L实 现 对 A c c e s s 数 据库访 问 的方法 进行介 绍 。L a b S Q L是一 个 源代码 开放 的 、 免 费 的 数据 库 工 具 包 ， 支 持 Wi n d o w s 操作 系 统 中 的 任何 基 于 O D B C 的数 据 库 ， 通 过 Mi ． c r o s o ft A D O控件 和 L a b S Q L语 言实现 数 据库 的访 问 ， 将复 杂的底 层 A D O 以及 L a b S Q L语 言操 作 封 装成 一 系列的 L a b S Q L V I s 模块 ， 使用起来非常方便 。 1 振动信号采集系统的硬件构成 采用 振动压 电加 速 度传 感 器 L C O 1 3 0 T B 、 信 号调 理 电路模 块 、 N I 公 司 的 P C I 一 6 2 2 1 M数据 采 集卡 、 计算 机构成机械振动信号的数据采集 系统。P C I 一 6 2 2 1 M 收 稿 日期 2 0 1 21 0 3 1 ； 修 回 日期 2 0 1 21 22 5 基金项 目 中国石油天然气总公司中青年创新基金 0 7 E l 0 1 1 作者简介 陈雷 1 9 7 9 一 ， 男， 河北人 ， 东北石油大学秦皇岛分校讲师 ， 硕士 ， 研究方向为智能检测、 虚拟仪器技术， Em a i l a d d i s o n q h d 1 6 3 - c o m。 2 0 1 3年 7月 陈 雷 ， 等 基 于 L a b V I E W 的机 床振 动信 号数据 库 访 问技 术 的研 究 9 3 数据采集卡的分辨率为 1 6 B i t ， 采样率为 2 5 0 k S ／ s ， 具 有 1 6路单端输入或 8路差分输入 ， 量程可选 ， 可以满 足 实时 振动 信号 采集 的要 求 引。 2 利用 L a b S QL访 问 A c c e s s 数据库 下面以机床故障诊断数据采集系统中对振动数 据的存储、 查询等操 作为例 ， 介绍使 用 L a b S Q L对数 据库访 问 的 方 法 。首 先 需 要 将 L a b S Q L文 件 夹 复 制 到 L a b V I E W 安装 目录 的 u s e r ． 1 i b文 件 夹 下 ， 然 后 根 据实际项 目建立所需要 的 A c c e s s 数据库文件 ， 这里 命 名 为“ 振 动数 据． m d b ” ， 在 该 文 件 中建 立 两个 数 据 表 ， 一 个命 名 为 d a t a ， 用 来 存 储 振 动数 据 ， 建 立 “ 测 量 时间” 、 “ A通道数据 ” 、 “ B通道数据” 三个字段 ； 另一 个命名 为 a l a r m， 用来 存储报 警时 间， 建立 “ 报警 时 间 ” 字 段 。安 装 L a b S Q L后 ， 可 按 照 下 列 步 骤 实 现 L a b V I E W 对 A c c e s s 数据库的操作。 1 利 用 A D O C o n n e c t i o n C r e a t e ． v i创 建 一 个 A D O连接 对 象 。 2 利用 A D O C o n n e c t i o n O p e n ． v i 建 立与 数据 库 的连接 ， 要 连 接 的数 据 库 文 件 由该 V I的 C o n n e c t i o n S t r i n g 输 入端 的字 符 串 指定 。 由 于 L a b S Q L与 数 据库 之间是 通过 O D B C标 准连接 的 ， 用户需要 在 O D B C中指 定数据源名称 和驱动程序 。可 以采用以下三种 方法 。 方法 一 在控 制 面板 中进入 “ 管理 工 具 ” 中的 “ 数 据源 O D B C ” ， 在“ 用 户 D S N” 选 项 卡新 建 立 用 户 数 据源 ， 点击 “ 添 加 ” 后 ， 选择数 据源 的驱 动程 序 Mi ． c r o s o A c c e s s D r i v e r I ． md b ， 这 里 为数 据 源取 名 为 “ My D B ”， 这 个 名字可 以是任意 的 ， 点击 “ 选 择 ” 按钮 ， 将数据库指向已建立好 的 A c c e s s 数据库文件“ 振动 数据 ． m d b ” 。点击 确定 完成 添加 。 以上 操 作 完 成 后 ， 在 输 入 端 口 C o n n e c t i o n S t r i n g 中利 用 字 符 串 直 接 指 定 数 据 库 文 件 即 可 ， 字 符 串 C o n n e c t i o n S t r i n g为 “ D S N My D B” 。表 示 在 Wi n d o w s O D B C数据 源 中创 建 的一个 数据 源名 称 D S N d a t a s o u r c e n a m e 是 My D B， 这 里 My D B指 向 A c c e s s 数据 库文 件 “ 振 动数 据 ． m d b ” 。 该 方 法 的不足 是 当数 据 库 文件 被 移 动 或 程序 被 打包成可执行 文件时 ， 会 因为文件路径 的改变 而导 致访 问 出错 。为解 决这 个 问题 ， 可采 用方 法二 。 方法 二 首先 利用 L a b V I E W 提供 的当前 V I 路径 功能、 拆分路径功能、 创建路径功能获取数据库文件 路径 ， 实 现程序 如 图 1 所 示 。 图 1 获取 文件 路径 图 1 所示程序在改变文 件路 径时 ， 可以 自动得 到 当前 的正确 路 径 。 如将 A c c e s s 数 据 库 文件 “ 振 动 数 据 ． m d b ” 移 到 “ D ＼ 程序 ” 文件 夹下 ， 则 执 行 以上 程 序代码后产生的文件调用路径为“ D ＼ 程序 ＼ 振动数 据” 。由于在 Wi n d o w s 的管理工具中对数据源驱动进 行设 置 ， 使 用 起 来 不够 灵 活 ， 因此 这里 直 接 使 用 S Q L 语句“ D r i v e r{ M i c r o s o ft A c c e s s D r i v e r ． m d b } ； ” 指定数据源的驱动， 并将此语句连 同文件路径一起转 换为字符串， 转换后的完整字符串为 “ D r i v e r { Mi c r o s o A c c e s s D r i v e r ． m d b } ； D b q D ＼ 程序 ＼ 振动 数据 ； ” ， 将其 连接 到 A D O C o n n e c t i o n O p e n ． v i 的 C o n n e c t i o n S t r i n g 输入端 。实现程序 如图 2所示 。 ．．一 医 闺 图 3 在 应用程序 中指定数 据源和驱 动程序 图 4在 源 程 序 中指 定 数 据 源 和 驱 动 程 序 3 利 用 A D O S Q L E x e c u t e ． v i 完 成 相应 的 数 据 库查 询 、 添 加 、 删 除 、 修 改 等 操 作 。S Q L语 句 由字 符 串 C o mm a n d T e x t 指 定 。下面分 别给 出 向数 据库 写 人和 读取 数据 的程 序设 计方法 。 ①向 A c c e s s 数据库文件“ 振动数据． m d b ” 的表 a ． 1 a r m 的“ 报 警 时 间” 字 段 写 入 时 间数 据 的 C o m m a n d T e x t 代码为 如图 5所 示 ， 这 里 省 略 了步骤 1 和 2 。 在满足报警 条件时 ， 执行 图 5所示程序 ， 可将 当前报警 时间写入数 据库 ， 如 当前 时间为 2 0 1 0年 1 0月 2日， 1 0 时 l 5分 1 0 ． 6 8 秒 ， 则 生成 的 S Q L语 句 为 i n s e r t i n t o a l a r m 报警时间 v a l u e s 2 0 1 0 1 0 2 1 0 1 5 1 0 ． 6 8 下转 第 1 0 9页