基于LabWindows/CVI的通信電源系統自動(dòng)化測試的實(shí)現

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

　　原有對通信電源系統的測試方法為手動(dòng)測試，操作人員不僅要連接許多線(xiàn)纜和設備，而且要人工判斷系統的各個(gè)量值。它的測試時(shí)間長(cháng)，重復測試結果的一致性差，人為因素多，測試不穩定，測試數據不容易存檔，等等。因此，電源系統的性能得不到足夠的保障。

　　本文提出的測試方法，首先啟動(dòng)氣動(dòng)裝置實(shí)現測試端口的自動(dòng)連接，這便省去了人工連接線(xiàn)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備，通過(guò)TCP/IP 通信的方式與電源系統對話(huà)。該方法可以快速可靠地完成各個(gè)參數的測試，從而提高了效率，并且可對測量數據自動(dòng)存檔。

　　1 概 述

　　1 .1 LabWindows/CVI 簡(jiǎn)介

　　LabWindows/CVI 是美國NI (National Instruments)公司推出的交互式C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)平臺。它將功能強大p使用靈活的C 語(yǔ)言平臺與用于數據采集分析和顯示的測控專(zhuān)業(yè)工具有機地結合起來(lái)，利用它的集成化開(kāi)發(fā)環(huán)境p交互式編程方法p函數面板和豐富的庫函數大大增強了C 語(yǔ)言的功能，為熟悉C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)設計的人員編寫(xiě)檢測系統p自動(dòng)測試環(huán)境p數據采集系統p過(guò)程監控系統等應用軟件提供了一個(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)是利用計算機來(lái)模擬傳統儀器的各項功能。LabWindows/CVI 是開(kāi)發(fā)虛擬儀器應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 以功能強大、最為流行的C語(yǔ)言為基礎，一般程序員無(wú)須再花時(shí)間去學(xué)習其它計算機語(yǔ)言，從而節省了開(kāi)發(fā)時(shí)間。

　　(2)友好的界面編輯方式，在程序設計中靈活地應用各種工具可以方便程序設計，減輕程序員負擔。

　　(3)各種功能強大的軟件包大大增強了LabWindows/CVI 的性能，這些軟件包括接口函數庫、信號處理函數庫、Windows SDK 等。

　　1 .2 GPIB 總線(xiàn)技術(shù)

　　GPIB (General Purpose Interface Bus )被稱(chēng)為通用接口總線(xiàn)，是最早由HP 公司提出的一種接口儀器標準(HP IB )，1975 年被改進(jìn)為IEEE485 標準。目前的協(xié)議為488 .2 。GPIB 總線(xiàn)是廣泛用于自動(dòng)測試系統的一種并行外總線(xiàn)標準，是專(zhuān)為儀器控制應用而設計的。它是一種用于連接設備的總線(xiàn)，計算機、電壓表、信號發(fā)生器、示波器等都可以通過(guò)GPIB 總線(xiàn)連接起來(lái)，組成一功能系統。

　　該系統的特點(diǎn)是:積木式結構，可拆卸、易于重建;控制器可以是計算機、微處理器或簡(jiǎn)單的程序;數據傳送可靠，使用靈活，價(jià)格低廉。正是由于以上特點(diǎn)，GPIB 廣泛應用于對測試儀器進(jìn)行計算機控制、計算機與計算機之間的通訊，以及對其它電子設備的控制。

　　LabWindows/CVI 中的GPIB 函數庫可以實(shí)現打開(kāi)/關(guān)閉GPIB 設備、總線(xiàn)配置、I/O 讀寫(xiě)、GPIB 設備控制、總線(xiàn)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 )層的基礎協(xié)議。IP 協(xié)議提供可靠的、盡力的、無(wú)連接的數據投遞服務(wù)，構成了Internet 網(wǎng)絡(luò )數據傳輸的基礎。TCP 協(xié)議以此為基礎增加了連接管理和確認重發(fā)等機制，向更高層的應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 函數庫進(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(hù)。

　　其中TCP 服務(wù)器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )向客戶(hù)應用程序發(fā)送或從客戶(hù)應用程序接收數據。TCP 客戶(hù)可以向TCP服務(wù)器應用程序發(fā)送連接請求，并從服務(wù)器接收數據。服務(wù)器注冊后就等待客戶(hù)向它發(fā)出連接請求，而客戶(hù)只能向已經(jīng)存在的服務(wù)器發(fā)出連接請求。

　　2 系統的硬件設計

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

圖1 直流供電系統的組成