基于PXI模块化仪器的液压系统状态检测系统设计

　　PXI 模块化仪器平台是在 CompactPCI 总线基础上，吸收了 VXI 总线的一些特点和设计思路设计而成的。PXI 总线是 PCI 总线面向仪器领域的扩展，其目的是吸取台式 PC 机的性价比高的优点以及 VXI 总线实现高性能模块的一些做法，形成了价位以及性能居于VXI 总线平台与 PC 插卡式平台之间的新一类虚拟仪器平台。本文介绍一种利用虚拟仪器技术，以 PXI 总线测试系统构成的硬平台和 LabWindows /CVI 构成的软平台为基础[ 1 ]，自行开发的液压系统的状态检测与故障诊断系统。该系统充分利用 PXI 总线测试系统的模块化、高可靠性和软件设计的灵活多样等特点，实现对工程车辆与装备液压系统的状态检测、全面评价、故障隔离、故障定位，为工程车辆的使用、保养、维修提供科学的依据。

　　1 系统硬件组成与工作原理

　　工程车辆液压系统状态检测与诊断系统是对各种工况下工程车辆装备液压系统的压力、流量、温度以及转速等4种参数同时进行测试，所以参数设置比较复杂。该系统共有32个通道，根据实际测试需要分配通道数为: 16通道压力、8通道温度、6通道流量、2通道转速。数据采集时，需要4种参数同时各显示一个通道，要求显示通道可以由用户选择，压力、温度、流量参数需要显示实时波形、最大值、平均值等，转速要求显示最大值及平均值，所以实时显示的要求比较多。该系统不但要求程序运行出错报警，还要求在实时显示的同时，压力、温度参数要有过载报警的功能，报警要求比较高。测试完成后，要求快速出具完整的测试报告。

　　1． 1 总体结构设计

　　根据上述要求，结合自动测试系统的硬件与软件集成原理，系统硬件的总体结构采用“主控计算机( 含嵌入式控制器)+ PXI 模块化仪器 + 程控仪器 + 连接器 － 适配器”的结构方式，如图1所示。主控计算机通过标准总线连接 PXI 模块化仪器、程控设备和外部资源，测试资源和被测液压系统之间通过连接器 － 适配器结构连接。计算机运行系统软件和测控程序，实现对整个检测系统的管理和控制，并通过各种标准总线与测试仪器连接; 标准连接器对上实现与模块化仪器相连接，对下通过连接器与信号调理模块相连，测试仪器和矩阵开关共同构成整个测试系统的资源，完成测试和激励功能; 测试资源与各种被测液压系统之间通过连接器 － 适配器接口相连接。连接器与测试资源相对应，是测试资源对外的统一标准接口; 适配器与被测对象相对应，针对一种被测对象只需要更换适配器模块就可以完成该对象的测试，从而较好地实现了系统的通用性。由于本通用测试系统中的测试资源不直接面向用户，而是通过标准的连接器接口提供给用户，这样系统的测试资源可以根据实际需要进行灵活的配置。同时由于连接器接口的标准性和统一性，可以根据不同的需要，开发不同的适配器，增加了系统的扩展性和灵活性。