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)計了氣源裝置通用測試系統(tǒng)。詳細闡述了該測試系統(tǒng)的硬件組成、設(shè)計、軟件設(shè)計和實現(xiàn)方法；該測試系統(tǒng)硬件使用PCI總線的工控機，采用標準化、模塊化設(shè)計方法。軟件采用Visual Studio2010平臺下的c#進行軟件設(shè)計；經(jīng)過實踐證明，該測試系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠且測試結(jié)果準確，能夠很好地滿足氣源裝置設(shè)備的測試需求。

關(guān)鍵詞：測試系統(tǒng)；PCI總線；c#

中圖分類號：TB 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.18.086

1 引言

隨著計算機軟硬件技術(shù)和控制、測量技術(shù)的不斷發(fā)展，許多工程技術(shù)人員將PC機作為控制、測量開發(fā)的首選平臺。PCI總線有著擴展性強、傳輸效率高等優(yōu)勢。引入PCI總線到測試系統(tǒng)中，將會大大縮短項目開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，提高系統(tǒng)可擴展性及可靠性。

Visual Studio 2010是美國微軟公司開發(fā)工具包系列產(chǎn)品，包括了整個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、集成開發(fā)環(huán)境，所寫代碼適用于微軟所支持的所有平臺。

C#是一種面向?qū)ο蟆⑦\行于.Net Framework之上的一種高級語言，其高效的運行效率、強大的操作能力、創(chuàng)新的語言特性使之成為項目開發(fā)的首選編程語言。

2 設(shè)備組成

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

測試控制柜是氣源通用裝置測試系統(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)動加載、傳感器數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)打印等功能，并按照流程時序?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進行分析和處理，并將結(jié)果顯示在軟件界面中。

壓力傳感器用來對被測試氣閥壓力信號進行實時采集，采集后的數(shù)據(jù)經(jīng)過相應信號調(diào)理后供測試控制柜中多功能采集卡進行實時采集和保存處理。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計

測試系統(tǒng)采用PCI總線的研華工控機作為測試平臺，將多功能采集卡安裝于PCI插槽上，壓力傳感器采集實時數(shù)據(jù)通過信號調(diào)理單元調(diào)理后被多功能卡實時采集，系統(tǒng)硬件設(shè)計的框圖如圖2所示。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)

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

軟件是整個測試系統(tǒng)的核心，所有測試的功能和目的都是通過軟件來完成的。系統(tǒng)測試軟件采用Microsoft公司Visual Studio2010平臺下的c#進行開發(fā)，其在用戶界面設(shè)計、數(shù)據(jù)分析、執(zhí)行效率等方面功能強大，被廣泛用于軟件開發(fā)。

4.1 軟件設(shè)計

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

4.2 軟件實現(xiàn)

測控軟件是測試設(shè)備的CPU，所有功能的實現(xiàn)都是通過軟件來完成的，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)、測試項區(qū)和功能區(qū)三個區(qū)域；顯示區(qū)主要顯示以曲線形式顯示實時采集的數(shù)據(jù)和點火信號指示燈。測試區(qū)根據(jù)用戶需求選擇測試項。功能區(qū)主要包括顯示、打印、暫停、回讀、記錄和退出等功能。軟件測試主界面如圖5所示。

5 結(jié)束語

本文基于PCI總線的通用氣源裝置測試系統(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強度，極大地保障了用戶調(diào)試減壓閥時的安全。目前已經(jīng)應用在氣源工廠，具有很高的應用價值。

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