基于CompactPCI测控系统的设计与应用

论文摘要

某装置的研究是化学和物理相互结合而发展起来的一个边缘性研究领域,它涉及到化学反应动力学、流体力学、热力学、光学等综合性研究课题。它的试验是一个极为复杂的过程,是以高速、高温、高压的综合方式进行的。它的研究需要通过大量的试验来探索其各项性能,因此实时、准确、便捷的测控系统将为其研制带来极大的便利,深入开展测量控制技术的研究十分必要。本文在深入分析讨论某装置试验参数特点以及机载要求的基础上,通过对几种常用总线的比较,以及对比原有测控系统的低抗振性和扩充性,提出用一台Compact PCI工控机和显控台操作模式组建测控系统的总体方案。硬件采用显控台加按钮的操作模式,整个试验用按钮完成,操作简单易于掌握。在Windows环境下利用VC++多线程技术和NI的Measurement Studio软件开发平台,开发了操作简单、界面友好、通用化程度高的多任务的数据采集和控制软件。这些设计方案大大提高了测控系统的可靠性和稳定性。应用本文研究设计的测控系统进行了一系列的试验,试验表明系统运行稳定、安全可靠,具有较高的测量准确度和较强的抗干扰能力,达到了预期的设计要求。本测控系统不仅操作便利,测试准确,可靠性高而且该测控系统是一个开放的测控平台,将来可以方便的在现有基础上增加新功能,来满足试验的不断发展的需求,为装置的性能研究和试验研制奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究某装置测控技术的背景和意义
• 1.1.1 某装置测量控制系统要求
• 1.1.2 原有测控系统
• 1.1.3 研究某装置测控技术的意义
• 1.2 测控技术的发展和现状
• 1.2.1 测控技术现状
• 1.2.2 测控技术的发展趋势
• 1.3 本文研究内容
• 第2章 Compact PCI总线与多线程
• 2.1 Compact PCI总线技术概述
• 2.1.1 Compact PCI总线的引出
• 2.1.2 Compact PCI总线的架构
• 2.1.3 Compact PCI总线的特点
• 2.1.4 PXI总线概述
• 2.1.5 Compact PCI和PXI的比较
• 2.1.6 Compact PCI总线的应用
• 2.2 多线程技术概述
• 2.2.1 用户界面线程和工作者线程
• 2.2.2 线程同步
• 2.2.3 多线程优点
• 2.3 Measurement Studio
• 2.3.1 Measurement Studio的特点
• 2.3.2 用于Visual C++环境的Measurement Studio类
• 2.3.3 Measurement Studio用户控件的使用
• 2.4 本章小结
• 第3章 测控系统硬件设计
• 3.1 测控系统的组建
• 3.2 测控系统的逻辑结构
• 3.3 测控系统的物理结构
• 3.4 控制柜内部结构
• 3.4.1 主机和板卡
• 3.4.2 配电箱
• 3.4.3 转接箱
• 3.5 试验参数的描述及测量方法
• 3.5.1 燃烧室温度测量
• 3.5.2 压力测量
• 3.5.3 流量测量
• 3.6 技术创新
• 3.7 本章小结
• 第4章 测控系统软件设计
• 4.1 测控系统软件功能
• 4.1.1 多线程设计
• 4.1.2 程序流程简介
• 4.1.3 各线程具体描述
• 4.2 功能测试
• 4.3 数据处理
• 4.4 本章小结
• 第5章 系统的试验与验证
• 5.1 系统调试
• 5.2 系统联调
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历