虛擬一體化技術的ATOS油缸試驗系統(tǒng)
液壓CAT系統(tǒng)是工業(yè)現(xiàn)代化大生產(chǎn)中用于對液壓閥,液壓缸等液壓元件性能參數(shù)進行檢測的計算機輔助試驗系統(tǒng)。在液壓CAT系統(tǒng)中,軟件的開發(fā)是極其重要的一個環(huán)節(jié)。從大量的文獻資料來看,當前軟件的功能大多側(cè)重于系統(tǒng)的測試方面,系統(tǒng)的控制功能仍然無法用軟件實現(xiàn)。
虛擬一體化技術的ATOS油缸試驗系統(tǒng)
在軟件中完成系統(tǒng)的控制功能,進而實現(xiàn)測試與控制功能的一體化,是一個有待研究。虛擬儀器技術作為自動測試系統(tǒng)的軟件設計思想,強調(diào)“軟件就是儀器”。然而,目前國內(nèi)虛擬儀器技術的研究和應用還處于初步階段。在液壓CAT系統(tǒng)中,由于無法實現(xiàn)控制部分的軟件化,虛擬儀器技術的應用僅只限于測試部分。針對這種情況,本論文提出了虛擬一體化技術。虛擬一體化技術是指通過計算機接口,在軟件中實現(xiàn)計算機對液壓系統(tǒng)的直接控制,同時將虛擬儀器技術不僅應用于系統(tǒng)的測試部分,而且將其應用于系統(tǒng)的控制部分,從而用軟件取代控制臺中的大部分硬件,zui終實現(xiàn)系統(tǒng)的測控一體化。虛擬一體化技術能夠zui大程度的簡化液壓CAT系統(tǒng)結構,同時充分利用計算機豐富的軟、硬件資源,實現(xiàn)計算機的集中控制管理。 ATOS油缸測控系統(tǒng)是用于對ATOS油缸的各項性能參數(shù)進行檢測的液壓CAT系統(tǒng)。本論文以ATOS油缸測控軟件的開發(fā)為研究對象,闡述了如何將虛擬一體化技術運用到其中去,從而實現(xiàn)測試臺和控制臺的虛擬化及一體化。在此基礎上,進一步將虛擬一體化技術引伸到液壓測控系統(tǒng)的分布式控制及現(xiàn)場總線控制中,探討了其在形成液壓CAT系統(tǒng)的遠程網(wǎng)絡測控中所起的作用。ATOS油缸測控軟件的開發(fā)主要分為兩步:虛擬控制臺的實現(xiàn)和虛擬測試臺的實現(xiàn)。在虛擬控制臺的研究過程中,運用計算機接口技術、通訊技術及可視化編程,實現(xiàn)了計算機與PLC之間的直接控制,并完成了虛擬控制面板的設計;在虛擬測試臺的研究過程中,詳述了ATOS油缸測控系統(tǒng)的動態(tài)測試原理、方法、數(shù)學模型、工作耗時等,并給出了動態(tài)掃頻、中斷測試等各環(huán)節(jié)的軟件實現(xiàn)代碼。 此外,深入研究了動態(tài)鏈接庫(DLL)技術,并采用該技術成功地解決了數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動程序的二次開發(fā)及圖形資源的調(diào)用的問題,文末還討論了提高軟件可靠性的方法和技術。