许乾坤 何亚磊

摘要：随着科技的不断发展进步自动化设备大量涌现。其信息化程度高，功能完善，对设备维修保障提出了很高的要求。本文过对自动化设备进行深入分析，充分利用硬件资源，综合考虑智能化、模块化以及易操作性和可扩展性等因素，利用虚拟仪器技术完成了自动化设备部件性能检测，滿足了其测试需求，大大提高了检测效益。

关键词：自动化;性能;检测

中图分类号：TP273

文献标识码：A

文章编号：1672 - 9129（ 2018） 12 - 0140 - 02

当前，大量的先进技术被运用到机器生产上，现代化的设备保障和技术保障也迫切需要齐头并进，需要和科技相辅相成，共同促进生产力的提高，本文主要研究自动化设备部件性能检测。

1 方案总体设计

本次设计，既需要综合运用所学知识通过labwindows来进行编写程序和设计方案，也需要借助炮控系统部件性能测试平台来作为程序运行的框架。硬件部分主要由阿尔泰数据采集卡、电源、部件适配器、平台计算机等组成;软件部分主要由主要由labwindows函数据库、阿尔泰数据库等部分组成。其主要是通过数据采集卡来采集数据信息，并通过编程语言对数据进行汇编处理，获得炮控系统各部件的电压信号，并显示屏幕上，从而使操作者判断部件各性能是否符合要求。

2 软件运行分析

软件采用LabWindows CVI编写的虚拟仪器，对被测对象的直观反应，测量变化信号数据的动态显示。在软件设计上，所有外部通道统一寻址，保证了资源的利用和部件的有序和谐统一。每个组件的检测界面风格，有正常的操作指导和参考的一个明确的结果，并形成虚拟仪器在计算机操作员显示测试数据，同时自动判断，操作者可以手动判断测试结果通过数据对比明显。

虚拟仪器软件主要包括总线接口软件、仪器驱动软件和应用软件三部分。其中，底层驱动模块在软件系统中，硬件隔离级别模块和控制硬件访问，它只能为上层模块发送参数，接收数据并返回下面的调用模块的值，改变硬件层。该系统只需修改仪器驱动模块。另外，软件模块和相关驱动程序的设计，应该能够使它很容易移植到其他测试程序中。

仪器驱动模块仪表控制模块，接收测试程序、控制模块、驱动模块，具有模块和模块的可移植性。测试程序模块由回调函数和用户界面文件组成。它根据测试要求调用其他模块。测试将顺利进行，测试结果将显示在用户界面上。

为了实现测试系统软件的可扩展性、可移植性和可维护性，需要在软件设计阶段仔细设计软件体系结构，使软件能够适应硬件模块和新算法。通用框架的方法，可以将数据和测试过程分开，从软件测试的通用性和灵活性出发。因为特殊的虚拟仪器软件，但也考虑到控制面板的设计与安排，实时更新面板控制状态，控制逻辑操作的容错运行，系统资源和测量时间设定和开关状态，CPU信息处理能力。

3 硬件抗干扰设计

抗干扰设计分为硬件抗干扰和软件抗干扰两种，硬件抗干扰具有效率高的优点，但要增加系统的投资和体积;软件抗干扰投资低，但是以占用控制系统CPU开销为代价的，会降低系统的工作效率[。常用的硬件抗干扰技术有：滤波技术、去耦技术、屏蔽技术和接地技术等。

3.1 设计去耦电容。在印制电路板主要芯片上设计去耦电容能够有效地提高电路抗干扰能力。在关键芯片的电源和地之间配置一个0.叭F的去耦电容可以有效滤掉来自电源的高频噪声，同时还能吸收芯片内部三极管导通、截至时浪涌电流的变化。

3.2 隔离I/O接口。数字处理芯片的I/O接口与外部信号相连，受外界干扰较大，因此需要采用光耦元件将主机与前向、后向通道的电路切断，有效防止干扰从过程通道进入主机。光耦元件能够有效地抑制尖峰脉冲和各种噪声干扰，提高过程通道的信噪比，增加器件对外界冲击干扰电压的承受能力。

3.3 电源去噪处理。在模条接入端电源和地之间配置两个去耦电容，其中一个是大容量的电解电容（5 -10F），主要为了去掉低频干扰成分，另一个是小容量电容（0.01-0.1F），主要负责去掉高频干扰成分。同时将PCB电路按功能模块进行划分，不同功能的电路模块使用不同的地，防止相互之间的电源噪声干扰。

3.4 PCB板布局。随着电子技术的发展，PCB电路板的密度越来越大，PCB电路的布局是否合理对系统的抗干扰能力具有很大影响。正确的布局和合理的电器连线既能消除因元件布置和电气布线不当引起的噪声，也便于后期的硬件电路调试安装。在元件布局上，应按照功能模块合理布局，使相互模块间的信号耦合最小。在PCB电路设计时，应根据电流大小，适当加粗电源线的宽度，使电源线、地线的走向与数据传输方向一致，减小环路电流，同时将模拟地和数字地分开，最后汇总于一点接地。

4 结论

当今世界科技发展日新月异，设备维修也要跟紧世界大潮，及时创新发展维修保障技术，以此来提高社会生产力。当前我国自动化设备种类多，呈现信息化、智能化、网络化的特征，也急需一种新的快捷、高效、准确的技术。

通过本次程序设计，基本上完成了课题的预期目的，可以实现自动化设备部件性能的检测，快速得到部件的性能信息，并用来指导下一步工作。

参考文献：

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