基于ni labview和compact fieldpoint的水底爬行器

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1、基于NILabVIEW和CompactFieldPoint的水底爬行器

2、第1.luneandpactFieldPointReal-TimeModules开发系统。使用产品：pactFieldPoint,数据采集,LabVIEe,PXI/pactPCI介绍国家海洋技术学院开发了一组可在水下600米深海床执行采集任务的行进装置，该装置同时配备有剪切、采集以及运输物体的设备。装置从船只上投放，我们通过装置上的水下计算机控制所有的操作，计算机获取来自水下传感器的数据、通过远程数据连接接收来自船舱控制室电脑的指令并且自动和手

3、动地控制行进装置上的设备输出。我们通过使用一个多种模式下的光纤连接来建立控制船和海底计算机的通讯。为了能够从行进装置上获取各种各样的信号，例如速度、方向和温度，我们用的是置于船舱控制室的用户界面屏幕。控制室单元从用户终端采集正确的控制输入数据，然后将这些数据传递解码到水下装置的系统上。为了操作更具灵活性，我们将水下装置与船舱控制室之间的通讯联络设计成TCP/IP协议方式的通讯（默认的通讯协议），如果TCP/IP协议无法进行通讯联络，系统自动转入串行通讯。当TCP/IP通讯联络恢复时，系统又会切回。系统的灵活性还在于

4、如果船舱控制室和水下行进装置在一定时间内没有任何通讯联络，这个模块会将装置维持在用户特定的安全位置直至通讯恢复正常。系统描述我们运用下列技术开发了水下行进装置的数据采集和控制系统：两台工业计算机运行基于LabVIEe系统包括一台PXI-1002机箱和一台PXI-8176RT嵌入式控制器用PXI-6031多功能DAQ硬件设备连接到控制台信号用PXI-6508数字输入输出硬件连接到控制手柄正常。在行进装置上的紧凑型嵌入式系统是基于pactFieldPoint的实时系统，包括下列：cFP-2020RT嵌入式控制器cFP-

5、AI-110类比输入模块cFP-FTD-122RTD输入模块cFP-AO-210类比输入模块cFP-DO-403数字输出模块水下行进装置包括下列：两条水力驱动履带使得装置可以运动用于松开海床上物体的剪刀机械手臂使得剪刀向三个不同转向运动泥浆泵和管道使得挖到的沙子运送到控制船·推进器维持装置的稳定运动，不收海流影响水力电源单元两台摄像机和它们的灯光设备，用来观察周边情况和剪刀运动感应头用来容纳数据采集硬件从而来自行进装置及周边的各种信号并控制装置的运动230伏特交流电，3KVA电缆线驱动泥浆泵、推进器控制和其他电路设

6、备行进装置控制和数据采集我们在水下行进装置控制系统研发过程中选用NIpactFieldPoint系统是因为它的坚固性和紧凑性。我们实施了一组pactFieldPoint系统，包括有运行LabVIEe)中编写这个模块。这个模块持续从各个传感器的感应头上采集数据并与船舱控制室内的PXI实时控制器进行双向通讯。PXI和pactFieldPoint实时控制器之间的通讯是通过TCP/IP协议来进行的。当TCP/IP无法运行的时候，通讯将切换到串行模式。我们特别设计这样的模块程序，当它从一个PXI实时控制器接收任何指令，模块在

7、激活相应的pactFieldPoint模块输出前会检查用户设定的严格互锁条件。当船只和水下行进装置没有通讯联络的时候，我们在pactFieldPoint存储器中维护互相独立的数据日志、事件日志和错误日志文档。一旦PXI和pactFieldPoint之间的通讯联络恢复，我们把所存储的数据上载到PXI。如果船舱控制室和水下行进装置在一定时间内没有任何通讯联络，这个模块会将装置引向安全位置。这个模块的运行要求运用PID算法来控制水下行进装置的方向、速度和自动操作模式下两条履带的滑动。通讯模块这个模块是所有模块之间通讯联络

8、的核心–包括主从电脑之间、PXI控制器和pactFieldPoint控制器之间以及主电脑和PXI控制器之间。大多数通讯联络是基于TCP/IP协议的。在PXI控制器和pactFieldPoint控制器之间还有额外的内建通讯。TCP/IP通讯是默认的通讯协议，但如果这种通讯方式出现了错误，模块将自动切换到串行（RS232）模式，而这样做不会失去与控制船的联系。模块将不停地核对TCP/IP通讯是否重新建立。凭借高速数据传送，一旦TCP/IP开始工作，通讯方式又将切换回TCP/IP，因为它在数据传输方面有着高的速度。这个模

9、块负责自动地在TCP/IP和串行模式的通讯方式间进行切换。数据记录模块数据记录模块运行在主电脑中、PXI控制器里和pactFieldPoint控制器里。主电脑中存储有每一天的操作数据。PXI控制器中有所有的数据作为备份。pactFieldPoint中存储的是当pactFieldPoint控制器和PXI控制器之间没有通讯联络时的所有数据。当它们之间的通讯重新建