幾種測控技術(shù)對比研究

金愛明

摘 要：為滿足信息自動化多樣性的要求，該文通過對Ethernet、LabVIEW和Datasocket協(xié)議測控系統(tǒng)的方法原理和應用，分析了網(wǎng)絡測控技術(shù)的工作特點和應用領(lǐng)域。結(jié)果表明，Ethernet測控系統(tǒng)利用8/16位嵌入系統(tǒng)和高檔嵌入系統(tǒng)，在視頻服務中應用效果良好；LabVIEW測控系統(tǒng)能實現(xiàn)多任務實時測控，廣泛應用于航空、通信和信息自動化等領(lǐng)域；Datasocket協(xié)議測控系統(tǒng)具有良好的兼容性，提高了糧倉溫度監(jiān)測的效率和質(zhì)量。因此合理選擇網(wǎng)絡測控技術(shù)，能有效提高測控的效率和可靠性。

關(guān)鍵詞：測控技術(shù) Ethernet LabVIEW Datasocket

中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0019-01

傳統(tǒng)測控設(shè)備存在測試信息相對孤立、不開放、兼容性差等問題。隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展，對測控系統(tǒng)的要求越來越高。目前網(wǎng)絡化測量技術(shù)與具備網(wǎng)絡功能的新型儀器不斷得到發(fā)展，使得分布范圍很廣的地域之間實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集、分析處理和顯示，大大提高了工作的效率和質(zhì)量。本文針對網(wǎng)絡化測控方法提出三種不同模型的技術(shù)對比研究，以期為測控技術(shù)的應用提供一些指導。

1 基于Ethernet的測控技術(shù)

1.1 Ethernet測控系統(tǒng)模式

目前工業(yè)測量與控制中，一般采用Ethernet連接到MCU，實現(xiàn)各種通信協(xié)議。常用的模式包括包裹法、重建法、網(wǎng)關(guān)和代理服務法。工業(yè)控制PC機的控制系統(tǒng)可以將PC機作為Ethernet網(wǎng)絡上的主機節(jié)點，架設(shè)網(wǎng)絡服務器，實現(xiàn)基于Ethernet的測量和控制模式，從而方法終端將數(shù)據(jù)信息傳到服務器，并從服務器下載所需要的信息，達到信息共享的目的。

1.2 Ethernet測控系統(tǒng)實現(xiàn)方法

（1）針對8/16位嵌入系統(tǒng)，Ethernet測控系統(tǒng)實現(xiàn)方案包括EMIT方案、Scenix方案、LonWorks方案、Ez80方案等。對于上位機結(jié)合下位機的測控系統(tǒng)，可以采用單機思想，利用組建Web服務器，將程序嵌入網(wǎng)頁實現(xiàn)遠程的監(jiān)測和監(jiān)控。不同的方案具有其特殊的應用領(lǐng)域，并為構(gòu)建控制系統(tǒng)提供了完整的系統(tǒng)，多方面地維護了測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和效率。

（2）高檔嵌入系統(tǒng)使用32/64位嵌入式MPU/MCU內(nèi)核，采用RTOS實時操作系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)。該控制系統(tǒng)不需要在嵌入式系統(tǒng)自身的底層操作系統(tǒng)軟件設(shè)計上花費大量的投入，具有非常高的性價比，可靠性高。

1.3 Ethernet測控系統(tǒng)的應用

瑞典AXIS公司的AXIS2400視頻服務器在監(jiān)控領(lǐng)域得到了廣泛的應用，其基本模式是基于Ethernet的測控系統(tǒng)技術(shù)，它將IP數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)嵌入Web服務器，實現(xiàn)實時操作。外部視頻信號數(shù)字化后經(jīng)壓縮傳到服務器上，網(wǎng)絡用戶通過瀏覽器就可以觀看視頻圖像，同時授權(quán)用戶還可以直接通過控制系統(tǒng)控制攝像機的動作，實現(xiàn)遠程操作。

2 基于LabVIEW的測控技術(shù)

2.1 LabVIEW測控系統(tǒng)方法

為實現(xiàn)柔性的測控系統(tǒng)，采用適當?shù)膬x器硬件，結(jié)合LabVIEW應用軟件可構(gòu)成虛擬儀器，使得傳統(tǒng)儀器具有多樣性定義的特征，具有成本低、維護簡單的優(yōu)點。LabVIEW實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集最簡單的方式是直接利用數(shù)據(jù)采集板卡和LabVIEW中的數(shù)據(jù)采集VI實現(xiàn)多任務實時測控，具有友好交互、安全可靠和簡單直觀等優(yōu)點。

2.2 LabVIEW測控系統(tǒng)應用

LabVIEW測控系統(tǒng)廣泛應用于航空、通信、電子電工和信息自動化等領(lǐng)域。

（1）LabVIEW測控系統(tǒng)可在工領(lǐng)域的應用系統(tǒng)中進行實時數(shù)據(jù)分析和計算，采用LabVIEW數(shù)據(jù)包可以加速關(guān)于圖像處理、頻譜分析、振動分析、數(shù)字濾波等方面的開發(fā)。

（2）LabVIEW測控系統(tǒng)常用于工業(yè)自動化和過程控制，實現(xiàn)高速、多渠道的測量和控制。

3 基于Datasocket協(xié)議的測控技術(shù)

3.1 Datasocket協(xié)議測控技術(shù)工作原理

Datasocket協(xié)議由三部分組成，包括數(shù)據(jù)發(fā)行者、數(shù)據(jù)接收者和Datasocket服務器。Datasocket協(xié)議實現(xiàn)過程具有特殊性，它的數(shù)據(jù)發(fā)行者和接收者都是客戶端，用戶通過在Datasocket服務器管理中設(shè)置相應的計算機作為數(shù)據(jù)發(fā)行者和數(shù)據(jù)接收者，這種技術(shù)特點體現(xiàn)了Datasocket協(xié)議具有良好的兼容性。工程流程圖如圖1。

3.2 Datasocket協(xié)議測控技術(shù)的應用

糧倉占地面積大，因此溫度檢測點多，人工檢測溫度周期長，且人為因素會嚴重影響檢測質(zhì)量。采用基于Datasocket協(xié)議的測控技術(shù)可以滿足糧倉溫度的自動化監(jiān)測，實現(xiàn)溫度參數(shù)制表、數(shù)據(jù)監(jiān)測、報警等功能，大大地提高了測試質(zhì)量，縮短測試周期，有效地提高了糧倉科學管理的水平。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)測控設(shè)備在工業(yè)領(lǐng)域使用存在諸多不足，為滿足信息自動化的要求，本文通過三種測控技術(shù)的方法原理和應用分析了網(wǎng)絡測控技術(shù)的工作特點和應用領(lǐng)域。結(jié)果表明，不同的測控技術(shù)因其自身的特點不同，因此具有不同的應用領(lǐng)域，合理選擇網(wǎng)絡測控技術(shù)，能達到有效提高測控的效率和質(zhì)量。

參考文獻

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