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1、鉴于LabVIEWRT的自定义流程测控系统(精)鉴于LabVIEWRT的自定义流程测控系统前言在目前丈量与控制领域，关于每一个不一样的被测控对象，在搭建它们的测控系统时，都需要针对性地确立一个独立的测控实验流程。每个流程都能够分为若干不一样的步骤，每个步骤都用来进行产品的某个特定性能指标的测控工作。当流程中全部步骤履行完一遍此后，也就达成了对产品的一次测控工作过程。而在对产品寿命进行检测时，需要多次重复上述测控工作过程，这就需要引入试验循环。但是在同一行业中，不一样种类或型号的产品其测控试验流程所包括的步骤及每个步骤所模拟的试验环境可能有所不一样，所以拥实用户自定义流程功能的测控系统，将拥有更
2、好的兼容性、扩展性和通用性，能够更好地知足用户的实质需求。鉴于LabVIEWRT的自定义流程测控系统作为测控系统，其主要任务有两项：丈量和控制。丈量系统由传感器和数据收集模块构成，控制系统由履行元件和控制模块构成。所以要成立一个测控系统，第一要有一系列的硬件，比如传感器、履行器、开关量等来为软件进行支持。自然光有硬件是不够的，下一步需要将硬件同软件联系起来，实现数据传输。也就是说要依赖某种总线(如PCI或PXI总线等)经过硬件驱动程序完成系统基层硬件同硬件接口的通讯，实现了二者间的数据传输。最后，选择一个编程平台，如LabVIEW、VC、VB等，依据用户的需求。开发出相应的应用软件，达成要求的
3、丈量和控制任务。这样一个简单的测控系统就成立了。目前，跟着测控技术的不停发展，简单的测控系统已经愈来愈不可以知足用户的需求了。用户对测控流程的要求也愈来愈复杂。针对这类原由，开发了鉴于LabVIEWRT的自定义流程测控系统。系统程序实现了硬件配置功能，用户可方便地将整个试验区分为若干步骤，自定义每个步骤的动作；也可将若干步骤合成试验阶段，参加循环，实现复杂的试验流程配置和数据管理。自定义流程配置经过对用户需求的深入研究，将自定义流程分红了以下几个部分。硬件通道配置如图1所示，界面中硬件列表信息是系统自动读获得出的，用户增添或删除某个硬件后，硬件列表也会进行更新，目前硬件列表只支持美国国家仪器企
4、业(NationalInstrument简称NI)企业生产的各样板卡。考虑到用户在对各个物理量信号种类的需求上可能有所不同，所以在该界面中，用户能够选择本次试验所需要的信号，并可对每路信号自由命名、选择其对应的物理通道、设定显示颜色和量程。在模拟量输入方面能够选择的信号种类有温度、电压、频次和位移。在模拟/量输出方面能够选择的信号种类有电流和电压。数字量输入输出方面，配有48路数字量输入与输出通道。可基本知足用户的一般需求。图1硬件通道配置通道标定如图2所示，不论是传感器仍是数据收集卡、信号调治模块其自己都必定存在必定的偏差。所以，为了保证试验数据的正确性，将试验偏差降低到最小，需要对每个通道
5、分别进行标定。详细标定方法是：利用标准仪表读取该通道的物理量读数，同时获得系统中该测试通道的电压值，在二者间成立线性关系。经过该测试通道的最大和最小检测物理量的丈量，计算出线性关系的系数，对原有的换算关系进行修正。多次读取标准仪表和数据收集卡的读数，修正换算公式中的系数，保证标定系数的正确性。标定结束后，能够查验标定系数，计算绝对偏差(目标值减去查验值)。图2通道标定在实质应用中，为了丈量产品的使用寿命，需要多次重复模拟产品的某种使用环境，即重复循环履行某个试验流程，考虑到以上这点，在本系统中把这样的一个流程称之为阶段，所以阶段也就是试验循环的最小单位。而在同一个阶段中，用户要模拟的产品使用环
6、境可能会有所改变，所以又将阶段进行细分，即把阶段分红一个或多个步续，每个步续经过独立配置都能够模拟产品的一种使用环境，所以步续也就是整个试验流程的最小单位。试验流程配置如图3所示。在左边的试验流程列表中，最高层次是“试验次序树”即整个试验完好流程，而后向下一个层次是“阶段”，最低层次就是所说的“步续”。在用户进行自定义流程配置以前，系统已经预制了5个特别阶段：开始，泊车、紧迫泊车、安闲和断点连续。在该界面右边地区，用户能够点击相应的按钮来插入、删除、重命名某个自定义的阶段或步续。图3试验流程配置步续配置如图4所示，依据实质经验，每个步续的结束条件可能不一样，比若有时可能不过简单的让某个步续连续
7、运转一段时间，有时某个步续不过为下一个步续供给试验条件，如在油品测试中，有些测试是要在油的温度达到120摄氏度以上的条件下进行的。有时试验条件要求的某个物理量的目前值并无经过数据收集传入计算机而是经过传统仪表进行显示。如油品测试中，有时需要水压达到要求后，才能连续进行试验，而水压的目前值是经过传统仪表显示的。图4试验步续配置依据以上剖析本系统将结束种类条件分为以下几种：时间(即该步续履行目标时间后结束并按次序履行下一个步续，或由用户自定义转入该步续所在阶段中的其余步续)；自定义条件(即某路模拟量或数字量输入信号达到要求的目标值后结束并按次序履行下一个步续，或由用户自定义转入该步续所在阶段中的其
8、余步续)、对话框提示(即在该步续开始时弹出对话框提示用户要进行的事情，在用户确认能够结束该对话框后，系统将转入下一个步续)；自定义条件与时间条件组合。别的在步续配置界面中还能够配置AO、DO输出来控制履行器，AO方面，用户能够选择的输出方式有开环和闭环两种。开环时，用户能够设置目标值及抵达目标值所需要的时间。闭环时，本系统采纳PID控制，用户需要选择反应信号，并设定PID中的比率、积分和微分常数。DO方面主假如由用户配置输出高低电平来控制电磁阀的操作。在设置AI、DI报警方面，用户能够自由设定超限值和报警值，以便当试验出现不测时，能够将试验及时转入安全办理流程，最大程度上保证试验仪器和用户人身
9、的安全。除上述功能外，关于试验中的某些对产品丈量和评定起到重点作用的步续，用户还能够选择在该步续进行数据保留。以便此后能够对试验数据进行回放和生成试验报表等。阶段配置如图5所示，这是一个一般的试验流程，共有4个阶段，假如不加上试验循环的话，依据上述的配置方法就能够实现了。可是为了模拟出一个产品实质使用的环境，加入了试验循环的观点。针对本系统来说，是经过软件计数器的方式来实现的。关于简单的单个循环，能够在需要循环的阶段开始时对计数器进行初始化，并在该阶段结束时将计数值自加后的目前值同目标值进行比较，并依据比较结果来决定试验流程的走向(知足目标值时，履行下一个阶段的第一个步续，不知足时，重复循环目
10、前阶段，如图6所示。图5试验流程图可是关于图5中所示这类比较复杂的两个循环嵌套时，除按上述方法配置两个计数器之外，还波及到了当两个计数器目前值同时知足目标值时试验流程的走向。为此引入了优先级观点，即当两个或多个计数器同时知足目标值时，系统依据优先级的高低，依据高优先级的设定来履行试验。为了最大程度上知足用户的需求，本系统配有8个计数器，最高支持8层的循环嵌套。图6试验循环配置系统构成本系统是在LabVIEW编程平台下开发的鉴于LabVIEWRT技术的自定义流程测控系统，采纳上、下位机构造，上位机主要达成对试验的监控、参数设置、数据记录和显示、试验数据保留备份等功能，并将用户下达的命令和配置参数
11、传递到下位机。下位机运转LabVIEWRT系统，对系统推行及时管理，并依据上位机下达的命令，达成数据收集和控制等特定功能，并将试验数据和目前试验状态返回到上位机。系统框图如图7所示。图7自定义流程测控系统表示图通讯网络考虑到TCP/IP通讯拥有传输速度快，数据不易丢掉的特色，所以上、下位机之间的数据通讯采纳以太网和TCP/IP网络通讯协议。上位机采纳Windows2000操作平台，因为本系统是多路模拟信号同时收集，对AI、DI报警要做出及时紧迫响应，PID控制对时间精度有较高的要求，所以下位机采纳LabVIEWRT系统。LabVIEWRT不需要外头设施，后台程序和服务较少，能够保证高优先级任务
12、优先履行，并正确的掌握时间的精准性，稳固性较高。作为下位机，其程序的运转不受主机的影响。计算机配置上位机采纳高性能的PCI总线工业控制计算机。下位机采纳NI企业鉴于PXI总线的计算机控制器、数据收集卡、工业级数字I/O卡和用于进行信号调治的各样功能模块。鉴于LabVIEWRT技术的自定义试验流程的丈量与控制系统如图8所示，主要应用于对自动传动液和四冲程摩托车机油进行性能测试以及评定。图8油品测试与控制系统结束语在油品测试及评定行业，本系统拥有必定的通用性，可完好知足一般用户的需求。此外鉴于在硬件配置以及试验流程方面的高度灵巧性，本系统拥有很强的拓展空间，可宽泛应用于应用于有测试流程管理需求的诸多领域。此外，本系统上、下位机RT及时丈量与控制的构造模式在那些对控制时间精准要求高、时间紧迫抉择响应等方面也值得借鉴。
