基于虛擬儀器的電梯上行超速保護裝置檢測系統

4 檢測系統的軟件設計
在虛擬儀器檢測系統中軟件系統扮演著非常重要的角色，是系統的關鍵。軟件平臺選擇了圖形化編程軟件LabVIEW，它是一個完全的、開放的虛擬儀器開發系統的應用軟件，并且具有編程簡單、直觀、開發效率高等優點。
該檢測系統軟件的主要作用是實現：連續可靠信號的實時數據采集；將采集的數據以數字或圖形的形式實時顯示；數據存儲至硬盤；保證信號采集的成功判別；數據的同時采集和顯示；歷史數據的查詢、再現和打印等功能。
軟件系統總體框圖如圖4所示。

由圖4可以直觀地看到主控模塊作為整個系統的調度中心，控制著系統的控制流(→)和數據流(→)的流向。數據流從數據采集模塊開始分別流向數據存儲模塊和數據分析處理模塊，采集到的數據通過數據存儲模塊進行存儲，同時經過數據分析模塊的判斷，在計算機屏幕上進行實時顯示。如果用戶需要對歷史數據進行查詢時，則啟動歷史查詢模塊即可對歷史數據進行曲線和數據的顯示。
程序設計最重要的部分是數據采集模塊，主要任務是完成對數據的采集、波形的顯示及回放和數據的存儲。
數據采集模塊設計如下：
先將初始化函數、啟動板卡函數和讀取數據等對儀器進行配置和數據讀取的函數做成動態鏈接庫。然后通過主程序調用動態鏈接庫里的函數來實現對儀器的操作，一般調用過程如下：加載動態鏈接庫，再獲取函數的指針，之后利用指針來調用函數。系統的數據采集器采用的是AD8201，它是USBI．1總線兼容的12位32通道的數據采集器。
LabVIEW中動態鏈接庫的調用是通過CLF(Call Library Function)節點來實現的，并進行采集模塊的編程。其中初始化時為了使驅動程序能夠對底層的硬件進行初始化，應設置中斷號、內存分配、I／O地址等打通驅動程序和應用程序的通道。通過CLF節點調用函數DllInitial來實現采集程序的初始化，并選擇采集卡的中斷號和口地址。此時為了順利啟動采集，采集卡上的中斷號和口地址要和主板上的一致，如果程序初始化成功，函數將返回1，否則返回0。
參數PhysAddr用來確定外部存儲的開始地址，參數IRQNum用來確定板卡的中斷號，參數DMAChn用來確定板卡的DMA通道，參數IOBase用來確定板卡的基地址。該例中其相應值為0，5，0，320。
啟動采集的過程：首先要設置采集通道和采集頻率，并確定數據通信方式(單緩沖或多緩沖)，然后啟動采集。接下來程序可自行驅動硬件實現采集，同時把采集到的數據存儲到指定的緩沖區。
讀取結果：讀取結果是為了方便對數據進行處理，把驅動程序緩沖區中的數據讀取到應用軟件的數據緩沖區中去。要實現再次采集數據量，需定義一個數據緩沖區(或用戶)函數ADBuf(NumSamp*NumChn+1)和一個內存保存數據函數RecordBuf(NumSamp*NumChn)來實現。
數據采集模塊的設計主要是調用動態鏈接庫中的各個函數來實現的，各函數調用的順序是：
(1)調用函數。Initial()；
(2)調用函數StarIntr()；
(3)調用函數ADResult()或ADResuit Rece nt()；
(4)調用函數QueryBuf()；
(5)調用函數StopIntr()。
其中函數StarIntr()實現開始采集功能，函數ADResult()或函數ADResuitRecent()實現獲得數據功能，函數QueryBuf()實現緩沖區的查詢功能，函數StopIntr()實現中斷采集功能。同時可以調用其他函數來實現特殊的功能，如調用函數ChannelFrq()來獲取各通道的采樣頻率、調用函數RegisterNotify()可在多緩沖模式下緩沖區滿時發出消息、調用函數IOCtrl()來實現A／D卡的其他功能等。
其他模塊的設計由于篇幅關系，這里不再贅述。

5 結論
采用美國NI公司的圖形化軟件平臺LabVIEW完成了基于虛擬儀器的電梯上行超速保護裝置的檢測系統的軟硬件設計，通過該檢測系統以確保裝置的可靠性和有效性，提高了檢測效率，降低了測量誤差，彌補了傳統檢測技術的不足。系統中實時采集的數據方便了對電梯安全部件的檢測和維修。