氣源裝置測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

孟紅飛 李振

摘 要：為了滿足氣源減壓閥性能調(diào)試需要，設(shè)計(jì)了氣源裝置通用測(cè)試系統(tǒng)。詳細(xì)闡述了該測(cè)試系統(tǒng)的硬件組成、設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法；該測(cè)試系統(tǒng)硬件使用PCI總線的工控機(jī)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)方法。軟件采用Visual Studio2010平臺(tái)下的c#進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)；經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，該測(cè)試系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠且測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，能夠很好地滿足氣源裝置設(shè)備的測(cè)試需求。

關(guān)鍵詞：測(cè)試系統(tǒng)；PCI總線；c#

中圖分類(lèi)號(hào)：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.18.086

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和控制、測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，許多工程技術(shù)人員將PC機(jī)作為控制、測(cè)量開(kāi)發(fā)的首選平臺(tái)。PCI總線有著擴(kuò)展性強(qiáng)、傳輸效率高等優(yōu)勢(shì)。引入PCI總線到測(cè)試系統(tǒng)中，將會(huì)大大縮短項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本，提高系統(tǒng)可擴(kuò)展性及可靠性。

Visual Studio 2010是美國(guó)微軟公司開(kāi)發(fā)工具包系列產(chǎn)品，包括了整個(gè)軟件生命周期中所需的大部分工具，如UML工具，代碼管控工具、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，所寫(xiě)代碼適用于微軟所支持的所有平臺(tái)。

C#是一種面向?qū)ο?、運(yùn)行于.Net Framework之上的一種高級(jí)語(yǔ)言，其高效的運(yùn)行效率、強(qiáng)大的操作能力、創(chuàng)新的語(yǔ)言特性使之成為項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的首選編程語(yǔ)言。

2 設(shè)備組成

氣源通用裝置測(cè)試系統(tǒng)包括：測(cè)試控制柜、傳感器、工作臺(tái)以及氣閥組件，如圖1所示。

測(cè)試控制柜是氣源通用裝置測(cè)試系統(tǒng)的核心，用于提供靈活的通訊接口及控制系統(tǒng)。完成板卡驅(qū)動(dòng)加載、傳感器數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)打印等功能，并按照流程時(shí)序?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并將結(jié)果顯示在軟件界面中。

壓力傳感器用來(lái)對(duì)被測(cè)試氣閥壓力信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，采集后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)相應(yīng)信號(hào)調(diào)理后供測(cè)試控制柜中多功能采集卡進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和保存處理。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

測(cè)試系統(tǒng)采用PCI總線的研華工控機(jī)作為測(cè)試平臺(tái)，將多功能采集卡安裝于PCI插槽上，壓力傳感器采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)調(diào)理單元調(diào)理后被多功能卡實(shí)時(shí)采集，系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的框圖如圖2所示。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

使用windows7操作系統(tǒng)作為測(cè)試軟件運(yùn)行平臺(tái)，該操作系統(tǒng)是較成熟操作系統(tǒng)，具有良好的操作界面，開(kāi)發(fā)、支持工具廣泛等特點(diǎn)，而且系統(tǒng)在穩(wěn)定性和可靠性方面已經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證，擁有豐富的編程接口以及組件、控件供軟件開(kāi)發(fā)人員選用，是現(xiàn)階段測(cè)試設(shè)備理想的軟件運(yùn)行平臺(tái)。

軟件是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的核心，所有測(cè)試的功能和目的都是通過(guò)軟件來(lái)完成的。系統(tǒng)測(cè)試軟件采用Microsoft公司Visual Studio2010平臺(tái)下的c#進(jìn)行開(kāi)發(fā)，其在用戶界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、執(zhí)行效率等方面功能強(qiáng)大，被廣泛用于軟件開(kāi)發(fā)。

4.1 軟件設(shè)計(jì)

測(cè)控軟件設(shè)計(jì)的整體思路按照模塊化和功能化進(jìn)行設(shè)計(jì)，測(cè)控軟件主要由測(cè)試模塊、自檢模塊等組成；自檢模塊先期用來(lái)進(jìn)行調(diào)試電氣部分通道的通斷和控制功能；測(cè)試模塊主要用于產(chǎn)品的測(cè)試，測(cè)試模塊由顯示、記錄、暫停、打印、回讀和退出等功能。測(cè)控軟件按照功能劃分為驅(qū)動(dòng)層、功能層和人機(jī)交互層。軟件設(shè)計(jì)總體框架如圖3所示。

4.2 軟件實(shí)現(xiàn)

測(cè)控軟件是測(cè)試設(shè)備的CPU，所有功能的實(shí)現(xiàn)都是通過(guò)軟件來(lái)完成的，軟件執(zhí)行流程圖如下圖4所示。

軟件根據(jù)功能劃分為顯示區(qū)、測(cè)試項(xiàng)區(qū)和功能區(qū)三個(gè)區(qū)域；顯示區(qū)主要顯示以曲線形式顯示實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)和點(diǎn)火信號(hào)指示燈。測(cè)試區(qū)根據(jù)用戶需求選擇測(cè)試項(xiàng)。功能區(qū)主要包括顯示、打印、暫停、回讀、記錄和退出等功能。軟件測(cè)試主界面如圖5所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文基于PCI總線的通用氣源裝置測(cè)試系統(tǒng)能夠滿足氣源減壓閥性能調(diào)試的需求。本系統(tǒng)的使用能很大程度提高了生產(chǎn)線人員工作效率和減低勞動(dòng)強(qiáng)度，極大地保障了用戶調(diào)試減壓閥時(shí)的安全。目前已經(jīng)應(yīng)用在氣源工廠，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

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