賈　鑫，王暖春

(長(zhǎng)春機(jī)械科學(xué)研究院有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130103)

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多通道控制軟件的技術(shù)解析

賈鑫，王暖春

(長(zhǎng)春機(jī)械科學(xué)研究院有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130103)

摘要：闡述了多通道實(shí)時(shí)顯示控制軟件的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了軟件的功能及關(guān)鍵技術(shù)、多通道軟件在試驗(yàn)機(jī)上的應(yīng)用，詳細(xì)說明了16通道試驗(yàn)機(jī)軟件設(shè)計(jì)方案，并給出了實(shí)現(xiàn)的方法。

關(guān)鍵詞：多通道；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)保存；控制方法：保護(hù)

1引言

多通道實(shí)時(shí)顯示與控制軟件是測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分，是整個(gè)系統(tǒng)與用戶交互的接口，并控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。由于控制通道較多，給軟件編寫和控制帶來了很大困難。為了滿足多通道控制的試驗(yàn)要求，需要對(duì)以往單通道控制軟件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

2基礎(chǔ)條件和硬件

本文討論的多通道實(shí)時(shí)顯示與控制軟件基于重慶汽研院的多軸譜加載試驗(yàn)系統(tǒng)(16通道)，上位計(jì)算機(jī)采用臺(tái)灣研華的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，因?yàn)樾枰?塊多通道控制板卡和2塊AD/DA卡，所以選用了研華的8路PCI插槽的底板，能夠很好地滿足應(yīng)用。

3軟件設(shè)計(jì)

本次軟件設(shè)計(jì)有幾個(gè)難點(diǎn)：多通道協(xié)調(diào)控制、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、子站管理、試驗(yàn)流程設(shè)置、油缸保護(hù)等。下面分別介紹這幾個(gè)難點(diǎn)的解決辦法。

3.1多通道協(xié)調(diào)控制

在多通道的實(shí)際應(yīng)用中，并不一定每次都同時(shí)開啟所有通道同時(shí)試驗(yàn)，這就要求可以多次分別啟動(dòng)各個(gè)不同的通道進(jìn)行試驗(yàn)。所以，本軟件采用了可以多次開啟多個(gè)控制通道的辦法，同時(shí)將多個(gè)通道進(jìn)行靈活分組。為了協(xié)調(diào)控制，選用了分別設(shè)置統(tǒng)一發(fā)送控制命令的方式，通過實(shí)際測(cè)試，很好地實(shí)現(xiàn)了該功能。以下是部分實(shí)現(xiàn)代碼：

Call CssStationStartCommand(Station) ′開始命令

Call CssStationSinLine(k, 5, 10, 1, 1000000, 0, 1, 0, 0)

…

Call CssStationSinLine(k+N, 5, 10, 1, 1000000, 0, 1, 0, 0)

′發(fā)送各個(gè)通道命令，比如正弦波，可以同時(shí)發(fā)送多個(gè)通道的控制命令

Call CssStationEndCommand(Station) ′命令設(shè)置完成

Call CssStationStartFunction(99) ′最后統(tǒng)一發(fā)送控制命令

3.2數(shù)據(jù)顯示

本次因?yàn)樾枰@示的信息量很大，所以采用了分散式顯示，即把各個(gè)部分信息按照功能相同統(tǒng)一進(jìn)行了管理，比如各個(gè)通道的實(shí)時(shí)值(見圖1)、峰谷值(見圖2)等。因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)試驗(yàn)需要時(shí)間較長(zhǎng)，可能分為幾次才能完成試驗(yàn)，所以對(duì)周期數(shù)設(shè)置了置零功能(見圖2)。

圖1　數(shù)字表頭顯示

圖2　峰谷值表頭顯示

3.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

這部分是本軟件較難和復(fù)雜的一部分，涉及到多個(gè)通道同時(shí)存儲(chǔ)的問題。同時(shí)，各個(gè)通道還有不同的存儲(chǔ)判定的方式，比如按照時(shí)間存儲(chǔ)、按照周期存儲(chǔ)、存儲(chǔ)整個(gè)波形數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)峰谷值等(見圖3)。采用多個(gè)線程的方式，使數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)互不影響。

圖3　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

NowCyc=SaveBufferWave(Station, 4, SaveProcessPara.NowReadPos(Station))

For i = 0 To m - 1

n = (i + SaveProcessPara.NowReadPos(Station)) Mod 20000

If (NowCyc = SaveBufferWave(Station, 4, n)) Then'

Call SaveDataToTxt(station)

End If

Next i

3.4試驗(yàn)流程設(shè)置

因?yàn)樯婕暗蕉鄠€(gè)通道，每個(gè)通道設(shè)置的試驗(yàn)流程不同、各個(gè)流程的試驗(yàn)數(shù)據(jù)不同、各個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置方式不同，這就要求設(shè)置要靈活、方便、實(shí)用。本軟件采用了在同一個(gè)位置根據(jù)不同的通道設(shè)置相應(yīng)的試驗(yàn)方法的解決辦法，可以方便地設(shè)置試驗(yàn)流程，靈活地采用一組控件同時(shí)設(shè)置多個(gè)通道的試驗(yàn)流程(見圖4)。

圖4　試驗(yàn)流程

3.5子站管理

因?yàn)樽疃嗫梢杂?個(gè)子站，各個(gè)子站對(duì)應(yīng)的I/O、AD通道不能設(shè)置成一成不變的，所以本軟件在設(shè)計(jì)過程中，采用靈活設(shè)置，不固定子站和I/O、AD的對(duì)應(yīng)關(guān)系，用戶可以通過高級(jí)權(quán)限，自行設(shè)置對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法，很好地解決了這個(gè)問題。同時(shí)，可以設(shè)置高低壓?jiǎn)?dòng)方式來控制啟動(dòng)電壓，以此來控制啟動(dòng)管路壓力。將各個(gè)油缸進(jìn)行靈活分組，分在同一組的可以進(jìn)行同組內(nèi)的協(xié)調(diào)試驗(yàn)，并且不影響其他分組內(nèi)的油缸進(jìn)行試驗(yàn)，見圖5。

圖5　子站控制

3.6保護(hù)

在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中，失控、過載等意外情況損壞試件、負(fù)荷傳感器等事件經(jīng)常發(fā)生。針對(duì)這樣的情況，單獨(dú)設(shè)計(jì)了試驗(yàn)保護(hù)模塊。通過很簡(jiǎn)單的設(shè)置，就可以在試驗(yàn)過程中和非試驗(yàn)狀態(tài)，對(duì)各個(gè)通道的油缸進(jìn)行完美的保護(hù)。當(dāng)某一實(shí)時(shí)通道值超過設(shè)定的保護(hù)值時(shí)，試驗(yàn)軟件會(huì)停止試驗(yàn)和切斷壓力，并在醒目的位置給出紅色提示，見圖6。

圖6　保護(hù)

MaxminProtect.MaxDataArr(j, i) = mjxdata.Cjxdata.BHValue(i) ′ 負(fù)荷

MaxminProtect.MinDataArr(j, i + 1) = mjxdata.Cjxdata.BHValue(i + 1) ′位移

MaxminProtect.MinDataArr(j, i + 2) = mjxdata.Cjxdata.BHValue(i + 2) ′變形

Call CssStationSetMaxMinProtectData(MaxminProtect)

4結(jié)論

根據(jù)實(shí)地測(cè)試和試驗(yàn)，本軟件可以同時(shí)控制多個(gè)通道進(jìn)行協(xié)調(diào)試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)各個(gè)通道大量的試驗(yàn)信息進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)，具有高可靠性、開放性、靈活性、易于維護(hù)、協(xié)調(diào)性強(qiáng)、功能齊全、界面友好等優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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[收稿日期]2016-05-04

[作者簡(jiǎn)介]賈鑫(1977-)，男，高級(jí)工程師，主要研究方向：試驗(yàn)機(jī)應(yīng)用軟件。

中圖分類號(hào)：TP273

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1674-3407.2016.02.015

Technical Solution for Multi-channel Control Software

Jia Xin, Wang Nuanchun

(Changchun Research Institute for Mechanical Science Co., Ltd. Changchun 130103, Jilin, China)

Abstract：The design for control software of multi-channel real-time display is proposed in the paper, and the function of the software and key technology are introduced in detail. The application of multi-channel software to testing machine is introduced, and the design of 16-channel testing software is expounded. The multi-channel software plays a very important role in testing machine. The realization of multi-channel software for testing machine is proposed.

Keywords:multi-channel; data structure; data storage; control method; protection