|
介紹：過(guò)去的空調測試大多都是針對單個(gè)臺位的幾個(gè)功能進(jìn)行測試，如水冷冷水測試、風(fēng)機盤(pán)管測試、焓差測試、換熱測試等。隨著(zhù)市場(chǎng)需求的增加，空調企業(yè)的生產(chǎn)規模的相應擴大，對測試的要求也越來(lái)越高。越來(lái)越多的測試臺需要一套集中測試、遠程監控的試驗數據管理系統，有效的利用現有測試設備，提高測試設備利用率，充分發(fā)揮硬件功能作用，便于不同部門(mén)的人員有效利用和分析大量的測試數據，實(shí)現跨部門(mén)的試驗數據共享，以及不同部門(mén)間試驗數據的有效管理。 1. 系統方案 圖1 系統結構 數據采集設備（DAQ Devices）與采集計算機（DAQ Server）進(jìn)行硬件連接通訊（支持多種總線(xiàn)類(lèi)型連接，如GPIB,PXI,USB,RS232/485等，凡是LabVIEW支持的通訊協(xié)議均可采集到采集計算機上）。 通過(guò)安裝在采集計算機上的LabVIEW數據采集程序進(jìn)行數據采集。網(wǎng)絡(luò )中任何一臺授權的客戶(hù)端計算機（Client）通過(guò)TCP/IP通訊和采集計算機建立數據連接，獲得其需要的數據，進(jìn)行后期運算分析，最后通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò )將數據保存到數據服務(wù)器（Data Server）的數據庫中�？蛻�(hù)端程序可安裝到網(wǎng)絡(luò )中任何一臺經(jīng)過(guò)授權的計算機上進(jìn)行相應的數據實(shí)時(shí)采集分析處理，同時(shí)也可以通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò )將數據服務(wù)器數據庫中的歷史數據提出進(jìn)行分析處理。 2. 系統功能主要包括以下幾部分： 1. 數據采集程序 客戶(hù)要求能夠充分利用原有設備，充分發(fā)揮新增加的NI PXI系統的優(yōu)越性能。要具有良好的兼容性，能在以后新增硬件設備后，只需要添加設備驅動(dòng)就能很方便將新硬件采集功能添加到數據采集程序中。數據采集程序用于數據采集設備和采集計算機之間的通訊以及數據傳遞，可以在此程序中對數據采集設備進(jìn)行設定和選擇，對每一個(gè)數據采集的通道進(jìn)行配置，比如熱電偶、鉑電阻、電壓、電流的通道配置等。數據采集程序得到的數據通過(guò)建立TCP/IP連接將數據發(fā)往各個(gè)客戶(hù)端計算機（此客戶(hù)端計算機可以是網(wǎng)絡(luò )上任一臺計算機），以便于其它臺位的計算機讀取各自臺位的數據。如果出現網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題可在采集計算機上運行客戶(hù)端程序并將數據保存到本地計算機上從而進(jìn)行一個(gè)臺位的測試。 2. 測試向導 通過(guò)測試向導，可完成機組類(lèi)型選擇、測試信息輸入、采集通道配置、通道模板管理、虛擬通道管理等功能。 機組類(lèi)型選擇包括水冷冷水機組，風(fēng)冷冷水機組，單元機，多聯(lián)機，壓縮機、換熱器等測試類(lèi)型，當有新機組類(lèi)型，用戶(hù)可自定義機組測試類(lèi)型。 3. 實(shí)時(shí)顯示圖形 用戶(hù)可自由選擇通道組合進(jìn)行曲線(xiàn)實(shí)時(shí)顯示。 4. 帳號權限管理 系統具有一定的權限功能，包括以下幾級（用戶(hù)也可根據需要新建權限功能）： l 訪(fǎng)客：可查看歷史測試數據； l 操作者權限：可對一些測試參數進(jìn)行輸入設定； l 班組長(cháng)權限：可更改一些計算公式等； l 測試工程師權限：可使用軟件所有的功能，但是不能進(jìn)入或者更改源程序； l 軟件管理員權限：可進(jìn)行所有的操作包括源程序修改。 5. 數據比較 可將歷史數據中數據進(jìn)行圖形比較。用在對同一臺位的同一類(lèi)型測試上面。用戶(hù)需要對同一測試進(jìn)行相似性比較、重復性比較等場(chǎng)合時(shí)具有一定的作用。 6. 歷史數據查詢(xún) 通過(guò)Database Connectivity數據庫工具包，客戶(hù)端計算機得到的數據可存入數據服務(wù)器中（安裝有MSSQL、Oracle、MySQL、MSAccess等數據庫軟件即可）。然后通過(guò)客服端計算機軟件將數據服務(wù)器中的歷史數據讀取進(jìn)行分析處理。 7. 報表輸出 通過(guò)使用Report Generation報表生成工具包并結合Microsoft Excel，用戶(hù)可自行建立報表模板，或選擇以建好的模板，定義數據在Excel模板中對應位置，即可輸出Excel報表。用戶(hù)可定義輸出報表的條件，首先確定判穩參數和條件，在程序運行過(guò)程中所有參數均達到了判穩條件后并穩定一段時(shí)間后，即可自行輸出報表到指定文件路徑。 8. 傳感器數據庫 在空調測試中有大量的傳感器使用，在使用一段時(shí)間后均需要進(jìn)行定期標定，但由于數量眾多，需要有一套傳感器數據庫，便于在進(jìn)行標定后，能及時(shí)進(jìn)行有效的管理和追蹤。因此設計了一套傳感器數據庫模塊�？稍谄渲杏涗泜鞲衅鞯脑敿毿畔⑷纾号_位、序號、修正設備名稱(chēng)、修正設備編號、修正方法、修正日期、修正人、審核人、修正公式系數等等，可以對此數據庫文件進(jìn)行維護從而設置所有測試臺傳感器的信息，便于測試的時(shí)候進(jìn)行選擇。 圖2 傳感器數據庫界面 3. 系統優(yōu)勢a. 軟件開(kāi)發(fā)優(yōu)勢 客戶(hù)以前也委托其他單位采用VB，Delphi開(kāi)發(fā)過(guò)數套針對某一固定臺位的測試程序。每個(gè)臺位軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間均在數月以上，并且功能上很難滿(mǎn)足客戶(hù)不斷變化的要求。本套系統軟件針對整個(gè)工廠(chǎng)中所有空調測試臺位測試，可以應用在大多數臺位上。在開(kāi)發(fā)時(shí)間從原來(lái)的數月減少到數周，并及時(shí)根據客戶(hù)的需求變化，不斷更新功能模塊。 圖3 Plug-in 數據采集程序將每個(gè)設備的驅動(dòng)程序做成插件（Plug-in）的形式，以后如有新的測試設備加入，只需要按照固定的輸入輸出模板進(jìn)行編寫(xiě)后，放入到指定的插件目錄（Support\Plug-in），即可實(shí)現新的測試功能。插件形式采用了VI Server技術(shù)，通過(guò)調用插件目錄中的設備驅動(dòng)VI，按照固定模式寫(xiě)入設備采集參數，即可輸出得到采集的數據。 圖4 VI Server 通過(guò)利用TCP/IP通訊，輕松實(shí)現網(wǎng)絡(luò )采集分析。過(guò)去傳統數據采集一般利用GPIB，RS232/485等傳統現場(chǎng)總線(xiàn)的方式，很難實(shí)現遠距離的數據采集功能。通過(guò)利用LabVIEW中VISA對TCP/IP的支持，結合現代工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )的穩定性增強，可充分實(shí)現遠距離的數據采集功能。并將此功能拓展，實(shí)現整個(gè)工廠(chǎng)的試驗臺的集中監控管理。NI Example中自帶TCP/IP通訊，如下所示： 圖5 TCP/IP Server Block Diagram 圖6 TCP/IP Client Block Diagram 可以基于以上例程，并利用以下通訊策略開(kāi)發(fā)了TCP/IP通訊： 圖7 TCP/IP Server TCP/IP Client 用戶(hù)界面方面，LabVIEW集成了大量漂亮的控件，可根據用戶(hù)需求現場(chǎng)及時(shí)調整，快速獲得用戶(hù)的反饋，減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，并能制作出漂亮的符合用戶(hù)需求的界面。如下圖所示： 圖8 測試界面 b. 硬件開(kāi)發(fā)優(yōu)勢 過(guò)去傳統測試設備往往十分笨重，占用大量測試空間，運輸也十分不便，通訊均基于GPIB、VXI、RS232/485等傳統方式，采樣率較低，很難滿(mǎn)足現在大數據量快速采集的要求。采用NI PXI方案后，由于PXI體積小，減少了許多占用空間。并且PXI總線(xiàn)通訊速率較高，例如采用了PXI-4071 數字萬(wàn)用表/數字化儀/示波器+PXI-2503 矩陣/復用器方案后，PXI 4071可達到1.8 MS/s采樣率，PXI-2503最快可實(shí)現200Cycle/s的切換速率，采集一圈下來(lái)所需時(shí)間在毫秒級，但傳統設備采樣一圈下來(lái)往往需要數秒的時(shí)間，已不能滿(mǎn)足大數據量快速采集的要求。 圖9 現場(chǎng)圖片 通過(guò)圖1和圖9可以看出，通過(guò)引入了LabVIEW和NI硬件后，在硬件的安裝調試都更加方便。與傳統的測試設備相比，還需要另外添加轉換設備才能完成這些工作。而使用NI硬件并結合LabVIEW及相應工具包和通訊模塊后，能快速建成實(shí)現集中測試、遠程監控的數據管理系統。 通過(guò)這些優(yōu)勢的比較，可見(jiàn)LabVIEW和NI的硬件在空調測試行業(yè)有著(zhù)廣闊的應用空間。以改變傳統的測試方式為先進(jìn)的虛擬儀器測試方式。 結論通過(guò)利用NI的LabVIEW軟件，我們可以根據客戶(hù)的需求快速定制出符合要求的軟件產(chǎn)品。這與傳統的開(kāi)發(fā)方式相比，不僅提高了編程效率，而且也節省了客戶(hù)交流時(shí)間，提高了交流的效率，讓我們能更好的為客戶(hù)提供符合要求質(zhì)量過(guò)硬的軟件產(chǎn)品。硬件上通過(guò)LabVIEW與NI硬件的無(wú)縫結合，節省許多硬件開(kāi)發(fā)時(shí)間，過(guò)去要為一塊板卡或模塊寫(xiě)軟件驅動(dòng)是一項十分耗時(shí)的工作，需要大量的調試工作。而且穩定性也得不到很好的保證，采用NI的硬件后，穩定性有很大的提升，開(kāi)發(fā)時(shí)間減少，采樣點(diǎn)數和采樣速率也大為提高�？梢灶A見(jiàn)LabVIEW和NI硬件在工業(yè)測控方面必有更加廣泛和深入的應用。 |
