机械工程及其自动化专业 基于计算机网络的铸造机械量电测技术分析

基于计算机网络的铸造机械量电测技术分析摘要：随着现今科学技术的快速发展，我国已经开始进入到信息化社会。在信息化社会下，网络化测量是机械量电测技术现今发展的主要方向，且虚拟仪器是进行网络化测量的主要基础。并且，现今社会网络技术发展十分迅速，这对于基于计算机的测试体系也带来了革命性的变革。国内开始加大对于基于计算机的机械量测试技术的研究，基于该项研究取得的先进成果对于推动仪器网络化以及企业信息化的进程具有重要意义。且该技术经过不断的发展研究之后，已经朝着城市环境监测等多个领域内辐射应用，具有相当广阔的发展前景以及应用前景。本文主要对虚拟仪器所具备的主要结构形式进行了分析，并在此基础上分析了立足于计算机网络的机械量测量技术方案以及相关的软件技术，并对网络化测量的应用进行了分析。关键词：计算机网络、铸造机械量、电测技术随着现今社会经济的快速发展，我国科学技术也得到了快速发展。科学技术的快速发展以及变革给机械量测量方式以及使用仪器都带来了革命变革。上世纪五十年代至八十年代开始，机械量测量理论开始和当时的电子技术进行结合，产生了机械量电测技术。并且科学技术经过不断发展，机械量电测技术也得到了很大的发展[1]。在当时，主要利用模拟电路技术以及独立仪器进行机械量的测量工作。从上世纪八十年代至九十年代开始，计算机技术开始和测量技术进行融合，形成了直接用于测量机械量的虚拟仪器系统。虚拟仪器技术可以使得普通的计算机成为功能完备的用于测量机械量的仪器。在计算机基本硬件的支持下，通过对软件进行修改可实现仪器功能的快速扩展以及转换。为了完成复杂性较高的测试任务，还可以以计算机为核心重新组建一个完整的测量系统。现今，随着网络技术的快速发展，新的机械量测量与传输技术也开始得到发展[2]。基于计算机网络的机械量测试技术可以使得测量技术在更加广泛的范围内进行共享，并且，可以实现远程控制机械生产过程以及远程监测机械产生的质量，对机械设备出现的故障进行远程诊断等等。从目前来看，网络化的机械量测量技术将会成为现代机械加工的主要技术。网络化测量技术的基础网络化测量技术的基础即为虚拟仪器，实现这一测量目的的主要是使得机械量测量信息可以通过计算机网络实现无地点以及无时间限制的高速传输。为了使得这一目的得以实现，就需要积极利用虚拟仪器技术。由于现今虚拟仪器技术的发展较为迅速，因此，虚拟仪器的确切定义也在逐渐形成中[3]。外国厂商将虚拟仪器定义为一种在个人计算机上运行，并且具有传统独立仪器功能以及软件的组合；或是一个LabVIEW程序，是由一个作为用户接口的前面板以及图形程序组成的。目前，国内提到的虚拟仪器一般指的是前者。为了使得定义得到明确，本文将虚拟仪器定义为：以计算机以及相关的网络技术为基础，以软件为核心的自然科学信息测试、分析、传输以及控制系统。这样的定义既可以对软件技术在虚拟仪器中的应用进行突出，也能体现在现今网络环境中虚拟仪器技术得到的最新发展。现今，虚拟仪器硬件结构形式主要有以下几种：首先，是基本的虚拟仪器硬件结构。该结构是由信号调理装置、数据采集卡以及计算机组成[4]。其次，是VXI-VAE总线仪器扩展。这是一种在全世界范围内得到广泛承认以及采纳的仪器选择标准。该结构的特点是将信号采集以及信号调理等模块放置于标准机箱，机箱通过插入到计算机的通讯卡中，并与计算机进行连接通讯，或是将计算机嵌入到机箱零插槽中，通讯卡以及电缆的标准主要有GPIB、1394、MXI。再次，PXI-PCI总线仪器扩展。该结构的形式与VXI形式有很大的相似之处，主要的区别在于总线存在一定的差异，且价格更低。若将控制器直接嵌入至PXI机箱，也就成为一种专用于测试的计算机[5]。第四，GPIB-通用接口总线。这是一种计算机与传统测量仪器的接口，将GPIB通讯卡直接插入到计算机上，再通过GBIP电缆，就可以实现计算机对于传统测量仪器的控制以及访问。最后，串口仪器。这主要是一种计算机与传统的测量仪器的接口，可实现已经满足一定协议的传统测量仪器以及与计算机进行连接。常用的虚拟仪器软件开发平台主要包括现今非常流行的LabVIEW以及LabWindows/CVI、VB、VC等等[6]。虚拟仪器是现今测控领域内的研究重点，它的发展代表的是仪器技术未来的发展方向。许多工业较为发达的国家已经将虚拟仪器应用于航天、医学以及地球物理、电子、机械等各个领域，并且对此进行大量的研究。随着虚拟仪器技术的不断发展，现今，国内许多对虚拟仪器的研究以及实际应用也十分重视，近年来，取得了相当不菲的成果。并且，在这过程中，逐渐将虚拟仪器技术运用于机械参数测试、机械生产过程控制以及机械故障诊断等等。虚拟仪器的网络化演进以太网、国际互联网以及超本文连接、无线通讯等等网络技术都正在对自动化测试的原理以及方法进行改变。为了使其与现今高速发展的计算机网络技术进行接轨，目前的虚拟仪器也在向着网络化的方向进行演进。不断发展演进的虚拟仪器构成了现今仪器系统的测试节点。新一代机械量测试系统也逐渐发展成为一种层次化的网络结构。在系统中，分布式数据采集可以更加有效地排除噪声的干扰，且VXI、PXI设备也可以实现实时数据分析的能力[7]。利用工程数据库就可以更加方便地对机械量测量所得到的全部历史数据进行相应的有效的管理。企业中的技术管理部门也可以通过共享测试技术的数据，且可以通过互联网向世界发布相关的技术信息。基于计算机网络的机械量测量技术方案新一代的机械量测量技术可以充分利用企业现有的局域网所存在的基础设施，使得测试网络与计算机网络进行充分融合。测试节点中的其他硬件都可以根据具体的测量目的以及测量要求选取部分或全部的设备。作为虚拟仪器的核心，软件是获得网络化机械量测量的关键技术。基于计算机网络的机械量测试系统软件开发环境除了对开发效率存在一定的要求之外，还需要具备较好的网络接口功能[8]。国外的机械公司在这一方面体现了很大的优势，其生产出来的产品具有很高的集成性，它所具备的PXI设备、VXI设备以及分布式的数据采集模块都需要具备以太网的连接功能。并且，还需要支持LabVIEW编程的功能。另外，国外设计出来的产品可以对于不同层次的用户以及不同测试场合的需求都进行满足，既可以进行相关的复杂TCP编程，也可以提供较为简单的数据插口技术。它的企业互联外挂工具包可以获得更高层次的安全控制，且能够在其中执行SQL语句对远程数据库进行相应的操作。虽然LabVIEW数据插口技术是基于TCP协议的，但是不需要用户进行很复杂的TCP底层编程，利用它进行数据的传输就像是在电源插口上插电一样方便[9]。利用数据插口技术在程序框图中可以调用DataSocket函数，也可以在前面板对象上进行数据连接。调用数据插口的功能之后，LabVIEW也会自动打开独立运行的DSServer程序。它在这个过程中不断打包传递、接收数据，但不会对测控应用程序所占有的CPU时间进行占用。DSServerManager可以对DSServer设置可以进行连接的客户程序数目以及可以创建的数据项数目。并对用户以及用户组、用户访问以及管理数据的权限进行设置，使得网络通讯的安全性得到显著提高。使用数据插口技术也可以将网络计算机直接设置为客户机以及服务器的模式。客户机向服务器发出进行数据采集的要求之后，之后对采集得到的数据进行接收，这是工业现场测试与控制的一种在主要形式[10]。如工厂中的各个技术管理部门需要对一些生产环节进行相应的抽检，则可以对现场的测试节点发挥采集样本数据的请求，并将测试节点计算机直接设置为服务器，轮流执行各种客户的需求。结语：现今，随着我国经济的快速发展，科学技术也在一定程度上得到相应的发展。从目前来看，社会上个人计算机已经得到了广泛使用，并且直接由用户定义仪器，代替了原来由厂家定义仪器的情况。当人们在对计算机技术进行广泛应用的时候，对于自动化测试技术也进行了革命性的改造，并且，网络技术的迅速普及对于基于计算机的测试体系也带来了革命性的变革。对于基于计算机的机械量测试技术的研究以及取得的先进成果对于推动仪器网络化以及企业信息化的进程具有重要意义。且该技术经过不断的发展研究之后，已经朝着城市环境监测、石油管道以及煤气管道泄漏等多个领域内辐射应用，具有相当广阔的发展前景以及应用前景。参考文献：[1]林闯,李寅,万剑雄.计算机网络服务质量优化方法研究综述[J].计算机学报,2011,01:1-14.[2]姚琳,孙伟峰,吴国伟,王佳,尚鹏飞.计算机网络教学模式探讨[J].计算机教育,2011,19:70-73.[3]杨光,李非非,杨洋.浅析计算机网络安全防范措施[J].科技信息,2011,29:70+93.[4]彭沙沙,张红梅,卞东亮.计算机网络安全分析研究[J].现代电子技术,2012,04:109-112+116.[5]林闯,万剑雄,向旭东,孟坤,王元卓.计算机系统与计算机网络中的动态优化:模型、求解与应用[J].计算机学报,2012,07:1339-1357.[6]熊芳芳.浅谈计算机网络安全问题及其对策[J].电子世界,2012,22:139-140.[7]琚生根,陈黎,周刚,王相国.“计算机网络”实验课程的教学探讨[J].实验技术与管理,2013,04:159-161+165.[8]