基于虚拟仪器的家用电器测控系统的开发与应用

《基于虚拟仪器的家用电器测控系统的开发与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于虚拟仪器的家用电器测控系统的开发与应用

2、第1　基于虚拟仪器的家用电器测控系统的开发与应用于力革（无锡轻工大学信息与控制工程学院　无锡，214036）摘　要：文章介绍了一种基于虚拟仪器技术的测控系统。采用虚拟仪器的系统分层结构和面向对象的软件设计技术，实现了软件的柔性组态。关键词：虚拟仪器　测控系统　家用电器0　引　言近年来，随着改革开放不断深化，人民生活水平不断提高，对家用电器的需求量也越来越大。生产厂家需要不断开发新产品，以高质量、低成本的产品满足广大消费者的需求。虚拟仪器的兴起给家用电器的测量和分析提供了新的研究途径。本文介绍了一

3、种基于虚拟仪器的家用电器测控系统，它融合了软件设计类库技术和可互换虚拟仪器技术，使其功能和规模满足测试任务要求，而不需要更改测试程序的源代码。这可使用户加快新产品的开发周期，节省系统维护费用。而虚拟仪器的可互换技术增强了对硬件的兼容性，也可使测控系统具有较长的生命周期。1　系统总体结构家用电器测控系统由人机交互接口、主控台、I／O接口和硬件等部分组成。其结构图如图1所示。1．1　人机交互接口对于不同的产品，需要对测试条件和系统资源进行配置，以满足用户的需求，这主要通过人机交互接口来完成。同时用户还可通过人机交互接口进行历史数据回放和数据打

4、印的功能。人机交互接口的设计大大地增强了本测控系统组态的柔性。1．2　主控台主控台是测控系统的核心，它负责整个系统模块间的协调工作。它利用用户对系统配置的参数对整个系统进行初始化，然后通过I／O接口接收测量信号，并进行数据处理和控制算法处理，发出控制信号使被测对象达到预定的状态。同时对测试过程进行监测，发现异常情况时，切断被测对象的电源，并给出报警信号。测试结束后，自动综合处理测量数据。1．3　I／O接口I／O接口采集被测对象的状态参数送到主控台，以便控制各执行元件准确地执行指令动作，同时接收主控台发出的控制信号，控制相应的操作机构，使被

5、测对象达到所要求的工作状态，并保持稳定。2　软件设计家用电器测控系统采用面向对象思想对软件进行设计。通过建立测控系统的模型和利用基于语言的信息流分析方法等对系统进行面向对象分析（OOA）和设计（OOD），抽象出测量通道属性模型。本测控系统选用Windoent，简称RAD）环境下实现。本测控系统的任务是按家用电器测试的要求自动控制电压，动态测量家用电器的功率、泄漏电流、绝缘电阻等参数，并对测量结果进行自动分析、处理和输出。根据系统要实现的功能和系统的特点，将软件划分为系统配置、数据采集、控制管理、数据库管理、历史记录和打印输出等模块，其结构

6、如图2所示。从图2中可以看出，数据库被各模块共享，因此如何设计数据库保证其正确共享而不发生冲突是软件设计的关键。2．1　系统配置模块系统配置模块是家用电器测控系统的重要组成部分之一。它不仅包括本次测试的目的和时间等文字信息，而且要根据测试任务，定义所有测量点和控制参数，包括测试步骤数、各测量点的位置、所对应的通道号、控制要达到的目标值和初始值、控制顺序、状态保持时间等，这些信息分别形成文档或数据库，为测试顺利、正确地进行提供重要的参数。有的数据库必须在测试前进行配置，它可以新建或打开已有的文件进行修改。它为控制管理模块提供全部控制参数，建

7、立的测量通道模型包括测量点通道号、测量点位置、测量点类型、参数的单位、测量点报警限等测量通道信息。2．2　数据采集模块数据采集模块主要完成数据的采集和处理。它首先对数据采集控制卡进行初始化，然后根据系统配置模块生成的有关数据库中各测量点的硬件信息，发出相应的硬件操作指令，开始进行数据采集。按预先设定的时间间隔对所有测量点进行巡检，采集原始数据，然后对原始数据进行数字滤波等分析处理，最后按计算公式算出被测量的数值并显示。若该数值超过报警限，则将其颜色改变，以提醒工作人员。2．3　控制管理模块控制管理模块负责接收用户在系统配置模块中给定的参数

8、，与采集来的实时数据、PID算法、控制装置和被测对象组成闭环系统，自动完成测控任务。对于PID算法采用增量式PID算法。