基于PCI总线的通用气源装置测试系统设计

　　摘要：为了满足气源减压阀性能调试需要, 设计了气源装置通用测试系统。详细阐述了该测试系统的硬件组成、设计、软件设计和实现方法;该测试系统硬件使用PCI总线的工控机, 采用标准化、模块化设计方法。软件采用Visual Studio2010平台下的c#进行软件设计;经过实践证明, 该测试系统稳定、可靠且测试结果准确, 能够很好地满足气源装置设备的测试需求。

　　关键词：测试系统; PCI总线; c#;

　　1、引言

　　随着计算机软硬件技术和控制、测量技术的不断发展, 许多工程技术人员将PC机作为控制、测量开发的首选平台。PCI总线有着扩展性强、传输效率高等优势。引入PCI总线到测试系统中, 将会大大缩短项目开发周期, 降低开发成本, 提高系统可扩展性及可靠性。

　　Visual Studio 2010是美国微软公司开发工具包系列产品, 包括了整个软件生命周期中所需的大部分工具, 如UML工具, 代码管控工具、集成开发环境, 所写代码适用于微软所支持的所有平台。

　　C#是一种面向对象、运行于.Net Framework之上的一种高级语言, 其高效的运行效率、强大的操作能力、创新的语言特性使之成为项目开发的首选编程语言。

　　2、设备组成

　　气源通用装置测试系统包括:测试控制柜、传感器、工作台以及气阀组件, 如图1所示。

图1 气源通用装置测试系统

　　测试控制柜是气源通用装置测试系统的核心, 用于提供灵活的通讯接口及控制系统。完成板卡驱动加载、传感器数据处理、数据存储和数据打印等功能, 并按照流程时序对采集的数据进行分析和处理, 并将结果显示在软件界面中。

　　压力传感器用来对被测试气阀压力信号进行实时采集, 采集后的数据经过相应信号调理后供测试控制柜中多功能采集卡进行实时采集和保存处理。

　　3、系统硬件设计

　　测试系统采用PCI总线的研华工控机作为测试平台, 将多功能采集卡安装于PCI插槽上, 压力传感器采集实时数据通过信号调理单元调理后被多功能卡实时采集, 系统硬件设计的框图如图2所示。

图2 系统硬件设计框图

　　4、系统软件设计与实现

　　使用windows7操作系统作为测试软件运行平台, 该操作系统是较成熟操作系统, 具有良好的操作界面, 开发、支持工具广泛等特点, 而且系统在稳定性和可靠性方面已经过充分验证, 拥有丰富的编程接口以及组件、控件供软件开发人员选用, 是现阶段测试设备理想的软件运行平台。

　　软件是整个测试系统的核心, 所有测试的功能和目的都是通过软件来完成的。系统测试软件采用Microsoft公司Visual Studio2010平台下的c#进行开发, 其在用户界面设计、数据分析、执行效率等方面功能强大, 被广泛用于软件开发。

　　4.1、软件设计

　　测控软件设计的整体思路按照模块化和功能化进行设计, 测控软件主要由测试模块、自检模块等组成;自检模块先期用来进行调试电气部分通道的通断和控制功能;测试模块主要用于产品的测试, 测试模块由显示、记录、暂停、打印、回读和退出等功能。测控软件按照功能划分为驱动层、功能层和人机交互层。软件设计总体框架如图3所示。

图3 软件整体框架图

　　4.2、软件实现

　　测控软件是测试设备的CPU, 所有功能的实现都是通过软件来完成的, 软件执行流程图如下图4所示。

图4 软件执行流程图

　　软件根据功能划分为显示区、测试项区和功能区三个区域;显示区主要显示以曲线形式显示实时采集的数据和点火信号指示灯。测试区根据用户需求选择测试项。功能区主要包括显示、打印、暂停、回读、记录和退出等功能。软件测试主界面如图5所示。

图5 软件测试主界面

　　5、结束语

　　本文基于PCI总线的通用气源装置测试系统能够满足气源减压阀性能调试的需求。本系统的使用能很大程度提高了生产线人员工作效率和减低劳动强度, 极大地保障了用户调试减压阀时的安全。目前已经应用在气源工厂, 具有很高的应用价值。

　　参考文献
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