摘 要:論文針對遠(yuǎn)程虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)通信、工作原理等特點對其實現(xiàn)方案做出了對比和分析,并使用Datasocket和FieldPoint等技術(shù)實現(xiàn)了對工程機械的遠(yuǎn)程控制,實現(xiàn)了現(xiàn)代虛擬儀器技術(shù)與工程機械控制的結(jié)合,使工程機械的運作在一定程度上不再受惡劣環(huán)境的限制。
關(guān)鍵詞:工程機械 遠(yuǎn)程 虛擬儀器
引言
目前,測試技術(shù)與計算機深層次的結(jié)合正引起測試儀器領(lǐng)域里的一場新的革命,一種全新的儀器——虛擬儀器應(yīng)運而生。虛擬儀器,是虛擬技術(shù)的一個重要組成部分,它是現(xiàn)代計算機軟件技術(shù)、通信技術(shù)和測量技術(shù)高速發(fā)展孕育出的一項革命性技術(shù),其導(dǎo)致了傳統(tǒng)儀器的結(jié)構(gòu)、概念、和設(shè)計觀點都發(fā)生了巨大變革。而把它應(yīng)用到傳統(tǒng)工程機械的控制中,就打破了傳統(tǒng)工程機械的基于現(xiàn)場系統(tǒng)控制的相對封閉,故障診斷與維修等等都會受到人力、技術(shù)和地域的限制的局面,同時對于危險作業(yè)、一些極端惡劣環(huán)境下的作業(yè)都提供了解決的方案或途徑。因此可以說,通過將虛擬儀器技術(shù)和與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用于現(xiàn)代工程控制中,建立一種開放式的農(nóng)機控制系統(tǒng)已經(jīng)是勢在必然。
1 關(guān)于遠(yuǎn)程虛擬儀器
隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度發(fā)展,在科研、工業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,隨著低成本高性能的計算機資源的有效利用,數(shù)字化平臺逐漸成為測量儀器的基礎(chǔ)。儀器技術(shù)和計算機技術(shù)的深層次的結(jié)合創(chuàng)造了虛擬儀器的概念,將計算機(處理器、存儲器、顯示器等)和通用儀器硬件(A/D、D/A變換器、數(shù)字輸入/輸出、定時和信號處理器等)與用于數(shù)據(jù)分析、過程通訊及用戶圖形界面的軟件有效地結(jié)合起來,就組成了虛擬儀器。儀器的智能化和虛擬化已經(jīng)成為未來各級實驗室以及研究機構(gòu)發(fā)展的方向,“The Soft is Instruments(軟件就是儀器)”正在被廣大科技、教學(xué)工作者逐步接受。
繼“軟件就是儀器”的概念之后,出現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)就是儀器”的新觀念。遠(yuǎn)程虛擬儀器就是虛擬儀器在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的擴展。遠(yuǎn)程虛擬儀器技術(shù)結(jié)合了虛擬儀器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將虛擬儀器的應(yīng)用范圍拓展到整個Internet/Intranet 網(wǎng)上,使信號采集、傳輸和處理一體化。因此構(gòu)建基于Internet/Intranet上的遠(yuǎn)程虛擬儀器系統(tǒng)已經(jīng)成為虛擬儀器應(yīng)用發(fā)展的一個重要的環(huán)節(jié)。
無論哪種遠(yuǎn)程虛擬儀器系統(tǒng),都是將硬件儀器(傳感器、調(diào)理放大器、A/D卡)搭載到遠(yuǎn)端服務(wù)器上,加上應(yīng)用軟件并和本地的筆記本電腦、臺式 PC 機或工作站等各種計算機通過網(wǎng)絡(luò)相連而構(gòu)成的,實現(xiàn)了用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全數(shù)字化的采集測試分析。Internet/Intranet 為實現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬儀器系統(tǒng)提供了一個很好的平臺,利用瀏覽器/服務(wù)器模式,操控者可以在瀏覽器端控制遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行測試以及進(jìn)行遠(yuǎn)程實驗的操作,從而實現(xiàn)對遠(yuǎn)地實驗系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控。
2 基于LabVIEW的遠(yuǎn)程虛擬實現(xiàn)方案比較
Labview是一個功能完整的軟件開發(fā)環(huán)境,它同時也是一種功能強大的編程語言。Labview針對數(shù)據(jù)采集、儀器控制、信號分析、和數(shù)據(jù)采集等任務(wù),設(shè)計提供了豐富完善的功能模塊,用戶只需直接調(diào)用,就可以免去自己去編寫程序的繁瑣,而且labview作為開放性的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),提供了各種接口總線和常用儀器的驅(qū)動程序,是一個通用的軟件開發(fā)平臺;贚abVIEW,主要有四種用于開發(fā)遠(yuǎn)程虛擬儀器的技術(shù),它們是DataSocket 技術(shù)、基于 ActiveX 技術(shù)、基于 Java Applet 技術(shù)以及基于AppletVIEW的 技術(shù)。
基于 DataSocket 技術(shù)的遠(yuǎn)程測控方案,優(yōu)點是 DataSocket 定義了一個測控數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,從而利用這種方法可以達(dá)到很高的數(shù)據(jù)傳輸效率,實時性能相當(dāng)好。缺點是它只能實現(xiàn) C/S 模式而不能實現(xiàn) B/S 模式,需要同時開發(fā)服務(wù)器端程序和客戶端程序,客戶端控制功能太弱,尚有待加強。
基于 ActiveX 實現(xiàn)方案,在實現(xiàn)上采用 Delphi 開發(fā),它的優(yōu)點是開發(fā)效率高,而且一旦程序下載成功,比起同樣功能的 Java 程序具有更高的執(zhí)行速度和效率,占用的系統(tǒng)資源也相對比較少;但是,實驗證明,生成的 ActiveX 控件程序的尺寸比 Java 程序要大許多,客戶端需要花費大量的