基于LabWindows/CVI的通信電源系統(tǒng)自動(dòng)化測(cè)試的實(shí)現(xiàn)

通信電源系統(tǒng)是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的心臟和源動(dòng)力，在通信系統(tǒng)中的地位舉足輕重。為確保通信電源系統(tǒng)可以安全可靠的運(yùn)行，在生產(chǎn)過(guò)程中必須對(duì)它的各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行全面的檢測(cè)。

　　原有對(duì)通信電源系統(tǒng)的測(cè)試方法為手動(dòng)測(cè)試，操作人員不僅要連接許多線纜和設(shè)備，而且要人工判斷系統(tǒng)的各個(gè)量值。它的測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，重復(fù)測(cè)試結(jié)果的一致性差，人為因素多，測(cè)試不穩(wěn)定，測(cè)試數(shù)據(jù)不容易存檔，等等。因此，電源系統(tǒng)的性能得不到足夠的保障。

　　本文提出的測(cè)試方法，首先啟動(dòng)氣動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)測(cè)試端口的自動(dòng)連接，這便省去了人工連接線路;然后基于LabWindows/CVI 的開(kāi)發(fā)環(huán)境，利用GPIB 卡控制各種儀器和設(shè)備，通過(guò)TCP/IP 通信的方式與電源系統(tǒng)對(duì)話。該方法可以快速可靠地完成各個(gè)參數(shù)的測(cè)試，從而提高了效率，并且可對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)存檔。

　　1 概 述

　　1 .1 LabWindows/CVI 簡(jiǎn)介

　　LabWindows/CVI 是美國(guó)NI (National Instruments)公司推出的交互式C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)平臺(tái)。它將功能強(qiáng)大p使用靈活的C 語(yǔ)言平臺(tái)與用于數(shù)據(jù)采集分析和顯示的測(cè)控專業(yè)工具有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，利用它的集成化開(kāi)發(fā)環(huán)境p交互式編程方法p函數(shù)面板和豐富的庫(kù)函數(shù)大大增強(qiáng)了C 語(yǔ)言的功能，為熟悉C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的人員編寫(xiě)檢測(cè)系統(tǒng)p自動(dòng)測(cè)試環(huán)境p數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)p過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)等應(yīng)用軟件提供了一個(gè)理想的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。

　　虛擬儀器技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的新一代儀器技術(shù)，它的實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬傳統(tǒng)儀器的各項(xiàng)功能。LabWindows/CVI 是開(kāi)發(fā)虛擬儀器應(yīng)用程序的軟件工具中的佼佼者，和其它虛擬儀器開(kāi)發(fā)工具相比，它的主要特點(diǎn)有:

　　(1)LabWindows/CVI 以功能強(qiáng)大、最為流行的C語(yǔ)言為基礎(chǔ)，一般程序員無(wú)須再花時(shí)間去學(xué)習(xí)其它計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，從而節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間。

　　(2)友好的界面編輯方式，在程序設(shè)計(jì)中靈活地應(yīng)用各種工具可以方便程序設(shè)計(jì)，減輕程序員負(fù)擔(dān)。

　　(3)各種功能強(qiáng)大的軟件包大大增強(qiáng)了LabWindows/CVI 的性能，這些軟件包括接口函數(shù)庫(kù)、信號(hào)處理函數(shù)庫(kù)、Windows SDK 等。

　　1 .2 GPIB 總線技術(shù)

　　GPIB (General Purpose Interface Bus )被稱為通用接口總線，是最早由HP 公司提出的一種接口儀器標(biāo)準(zhǔn)(HP IB )，1975 年被改進(jìn)為IEEE485 標(biāo)準(zhǔn)。目前的協(xié)議為488 .2 。GPIB 總線是廣泛用于自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的一種并行外總線標(biāo)準(zhǔn)，是專為儀器控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它是一種用于連接設(shè)備的總線，計(jì)算機(jī)、電壓表、信號(hào)發(fā)生器、示波器等都可以通過(guò)GPIB 總線連接起來(lái)，組成一功能系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)的特點(diǎn)是:積木式結(jié)構(gòu)，可拆卸、易于重建;控制器可以是計(jì)算機(jī)、微處理器或簡(jiǎn)單的程序;數(shù)據(jù)傳送可靠，使用靈活，價(jià)格低廉。正是由于以上特點(diǎn)，GPIB 廣泛應(yīng)用于對(duì)測(cè)試儀器進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通訊，以及對(duì)其它電子設(shè)備的控制。

　　LabWindows/CVI 中的GPIB 函數(shù)庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)打開(kāi)/關(guān)閉GPIB 設(shè)備、總線配置、I/O 讀寫(xiě)、GPIB 設(shè)備控制、總線控制和板控制等功能。

　　1 .3 TCP/IP 通信技術(shù)

　　Internet 中使用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為T(mén)CP/IP協(xié)議集。TCP 協(xié)議是TCP/IP 協(xié)議集中隸屬于傳輸層的傳輸控制協(xié)議。IP 協(xié)議是Internet 網(wǎng)絡(luò)中隸屬于網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)協(xié)議。IP 協(xié)議提供可靠的、盡力的、無(wú)連接的數(shù)據(jù)投遞服務(wù)，構(gòu)成了Internet 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)。TCP 協(xié)議以此為基礎(chǔ)增加了連接管理和確認(rèn)重發(fā)等機(jī)制，向更高層的應(yīng)用程序提供面向連接的、可靠的傳輸服務(wù)。

　　在LabWindows/CVI 中可利用TCP 函數(shù)庫(kù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，在每次連接中都涉及到服務(wù)器和客戶。

　　其中TCP 服務(wù)器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向客戶應(yīng)用程序發(fā)送或從客戶應(yīng)用程序接收數(shù)據(jù)。TCP 客戶可以向TCP服務(wù)器應(yīng)用程序發(fā)送連接請(qǐng)求，并從服務(wù)器接收數(shù)據(jù)。服務(wù)器注冊(cè)后就等待客戶向它發(fā)出連接請(qǐng)求，而客戶只能向已經(jīng)存在的服務(wù)器發(fā)出連接請(qǐng)求。

　　2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

　　通信設(shè)備直流供電系統(tǒng)的組成如圖1 。系統(tǒng)的輸入為交流220V，整流器一方面給通信設(shè)備供電，另一方面又給蓄電池充電，以補(bǔ)充蓄電池因局部放電而失去的電量，控制器用于監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)，直流配電架主要連接和轉(zhuǎn)換直流供電系統(tǒng)中整流器和蓄電池組向通信設(shè)備供電的電源設(shè)備。蓄電池組用于保證不間斷供電。

圖1 直流供電系統(tǒng)的組成