基于计较机收集的机械量电测手艺
更新时间:2019-05-03

  VXI —VME总线的仪器扩展:这是一种界上获得普遍取采纳的仪器尺度。该布局的特点是将信号采集、信号调度等各类模块拆入尺度机箱,机箱通过插入计较机的通信卡取计较机进行通信,或将计较机嵌入机箱零插槽。通信卡和电缆次要有GPIB、1394、MXI三种尺度。

  实现收集化机械量丈量的目标是使机械量丈量消息可以或许通过计较机收集实现无时间、地址的高速传输。为实现这一目标,则必需操纵虚拟仪器(Virtual Instrument)手艺。因为虚拟仪器手艺正处于日新月异的成长过程中,因而对虚拟仪器的定义也处于逐渐构成过程中。虚拟仪器范畴的出名厂商美国NI 公司将虚拟仪器定义为:①一种凡是运转于小我计较机上、具有保守的仪器功能的硬件取软件的组合;②一个LabVIEW法式,由一个做为用户接口的前面板和一个图形法式构成。目前国内业界提到的虚拟仪器一般是指前者(以前曾有“灵境仪器”、“卡式仪器”、“计较机仪器”等多种名称)。为明白寄义,做者将虚拟仪器定义为:以计较机及收集为根本、以软件为焦点的天然科学消息测试、阐发、存储、传输取节制系统。如许定义既能凸起软件手艺正在虚拟仪器系统中的感化,又表现了收集中虚拟仪器手艺的最新进展。目前常用的虚拟仪器硬件布局形式次要有以下几种:

  利用数据插术也可将收集计较机设置为客户机和办事器模式,客户机向办事器发出采集数据的要求,然后领受采集的数据,这也是工业现场测试取节制的一种根基形式,例如工场各个手艺办理部分需要对现场某些出产环节进行抽检,则可对现场测试节点发出采样请求,将测试节点计较机设置为办事器,轮番施行各客户要求的操做项目。

  做为虚拟仪器的焦点,软件是实现收集化机械量丈量的手艺环节。基于计较机收集的机械量测试系统的软件开辟除要求开辟效率高、法式易于点窜、外,还应具备优良的收集接口功能。美国NI公司的LabVIEW正在这方面表现了极大劣势。NI产物具有很高的集成性,它的PXI设备、VXI设备和分布式数据采集模块都具有以太网连接功能,同时支撑LabVIEW编程。此外,NI产物可满脚分歧条理用户和分歧测试场所的要求,既能够进行复杂的TCP/IP编程,又可供给简单的数据插口(Datasocket)手艺;它的企业互联外挂东西包可获得更高条理的平安节制,还能正在LabVIEW中通过施行SQL语句对近程数据库进行操做。虽然LabVIEW的数据插术基于TCP/IP和谈,但不需要用户进行复杂的TCP/IP底层编程,采用它传输数据就象正在电源插口中插上插头即可用电一样便利。利用数据插术可正在法式框图中挪用DataSocket函数,也能够正在前面板对象上弹出菜单进行数据链接。挪用数据插口功能后,LabVIEW从动打开一个运转的DSServer法式,它不竭打包传送或领受数据,但不会占用测控使用法式所正在计较机CPU的时间。利用数据插口的URL填写格局示例为:dstp://localhost/data.txt或dstp://166.111.62.163/data。“dstp” 暗示数据插口授输和谈,两头段为宿从机IP地址或标识,最初一段是数据正在宿从机上的。

  小我计较机的普遍使用使由用户定义仪器取代由厂家定义仪器成为可能。当人们使用计较机手艺对从动化测试手艺进行了的后,收集手艺的普及又给基于计较机的测试系统带来了性变化。对基于计较机收集的机械量测试手艺的科学研究及取得的鞭策了仪器收集化、企业消息化的历程,并将向城市情况监测、石油管道和煤气管道泄露监测等诸多使用范畴辐射,因而具有广漠的成长前景。

  PXI—PCI总线的仪器扩展:该布局形式取VXI根基不异,区别正在于总线分歧和价钱更为低廉。如将节制器嵌入PXI机箱,即成为一种测试公用计较机。

  图4 所示为做者为某火力发电厂开辟的设备毛病检测取诊断系统。此中,每个机组的数据采集取及时监测节点由现场工控机、数据采集卡和信号调度模块形成,可对信号进行谱阐发、相关阐发等简单及时阐发,如发觉较着非常则当即报警,提醒值守人员及时处置。正在线诊断系统设正在厂手艺核心,它可对各机组进行巡检,对特征信号进行小波分化、联系关系维阐发等,如发觉问题则向现场发出指令,并将数据正在收集上发布。近程专家诊断系统设正在高档院校,它可通过互联网拜候测试数据,并取学问库中的消息进行比力阐发,据此向工场供给诊断看法。

  图5 所示为做者成立的一个机械工程测试尝试室的收集布局,它是校园网的一部门,逻辑上是一种总线型布局,采用了网传输手艺。每一个学生尝试工位配备一套通俗信号源、响应传感器以及图1所示虚拟仪器根基硬件。教师工位则配备振动、流量尝试配备等价钱高、尺寸大的信号源以及SCXI多功能信号调度安拆,数据采集则利用档次较高的16位PCI-6035E数据采集卡。尝试室原有的一些高档的保守丈量仪器也连接到教师机上,供全尝试室共享。因为采用网传输手艺的收集布局,尝试室中任何一台机械发出的消息均可被所无机器领受。当教师机运转数据插口法式后,学生尝试工位上只需正在本人的数据插口法式中精确填写教师机的IP地址或收集标识名,即可象利用本人的机械采集数据一样完成测试尝试。

  新一代的机械量测试手艺方案可充实操纵企业现有的局域网根本设备,使测试网融入计较机收集。测试节点的其它硬件可按照具体的丈量目标、丈量要乞降现有手艺资本拔取图3中的部门或全数设备。

  虚拟仪器是当前测控范畴的手艺热点,它代表了仪器手艺的将来成长标的目的。工业发财国度已将虚拟仪器普遍使用于航天、通信、生物医学、地球物理、电子、机械等各个范畴,并对此进行了大量科学研究和工程使用工做。国内对虚拟仪器的研究取工程使用也十分注沉,近年来取得了很多,并逐渐将其使用于机械参数测试、机械毛病诊断、机械出产过程节制等范畴。

  不竭演进的虚拟仪器形成了现代仪器系统的测试节点。新一代机械量测试系统正逐渐构成如图3所示的条理化收集布局。系统中,分布式数据采集能更无效地解除噪声干扰;VXI、PXI设备供给了及时数据阐发能力;操纵工程数据库可便利地对机械量丈量的全数汗青数据进行统计阐发;测试系统办事器可对整个系统进行无效办理;企业各个手艺办理部分可共享测试技法术据,并可通过互联网向世界各地发布相关手艺消息。

  串口仪器:这也是一种计较机取保守丈量仪器的接口,可实现对满脚必然和谈(如RS232)的保守丈量仪器取计较机的连接。

  GPIB(HP-IB或IEEE488)—通用接口总线:这是一种计较机取保守丈量仪器的接口,将GPIB通信卡插入计较机,再通过GPIB电缆,即可实现计较机对保守丈量仪器的节制和拜候。

  DS Server Manager可设置DS Server可链接的客户法式数目和可建立的数据项数目,并设置用户和用户组以及用户拜候和办理数据项的权限,提高了收集通信的平安性。

  常用的虚拟仪器软件开辟平台包罗目前很是风行的LabVIEW(Virtual Instrument Engineering Workbench)以及LabWindows/CVI、HP-VEE、VB、VC等。

  以太网、超文本链接、无线通信、国际互联网等收集手艺正正在改变从动化测试的道理取方式。为了取高速成长的计较机收集手艺接轨,目前虚拟仪器正不竭向收集化演进,其手艺成长趋向如图2所示。

  科学手艺的每一次严沉前进都给机械量测试方式及仪器带来性的变化。 20世纪50~80年代,机械量测试理论取电子手艺相连系,发生及成长了机械量电测手艺。其时次要采用模仿电手艺和功能单一、固定的仪器实现机械量的丈量。80年代后期到90年代,计较机手艺进入丈量范畴,构成了用于机械量测试的虚拟仪器系统。虚拟仪器手艺可使一台通俗计较机成为一台功能完整的机械量丈量仪,正在根基硬件支撑下,通过点窜软件即可快速实现仪器功能的扩展取转换;为完成较复杂的测试使命,还能够计较机为焦点组建完整的丈量系统。当前,跟着收集手艺的敏捷普及,新一代的机械量丈量、阐发取传输手艺方案呼之欲出。基于计较机收集的机械量测试手艺可使丈量消息正在更普遍的范畴内得以共享,对于实现机械出产过程的近程节制、机械产质量量的近程监测、机械设备毛病的近程诊断等具有主要意义。收集化的机械量测试手艺将成为现代机械加工手艺成长的必然选择。

  相关链接:

友情链接:
Copyright 2018-2022 https://www.qingheok.com All Rights Reserved. 版权所有