[发明专利]用于多参数实时测量与控制系统的主控部分及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于多参数实时测量与控制系统的主控部分及方法，及其模块化、通用化的功能实现方法。属于计算机测控总体设计领域。

背景技术

目前，环境模拟设备及环境试验技术正经历着由单参数模拟到多参数模拟、从静态模拟到动态模拟、从产品环境试验到人机系统环境试验的发展道路。多参数环境模拟系统中的测量控制参数包括温度、压力、流量、物位、湿度、浓度、转速、加速度等，对应的控制对象包括电加热器、涡轮(透平)机组、调节阀、电机等。不同的测控对象，测量控制方式不同。然而总体来看，环境模拟试验的现有测控系统存在测量控制参数单一，功能单一，自动控制技术水平较低，现代化管理程度不高，试验效率较低的缺点，因此还需要在其测控技术上进一步改进和提高。

同时，随着科学技术的进步，计算机集散式控制系统DCS得到了完善和发展。可充分利用其资源对实验过程进行实时监控和管理，在实现环境模拟设备的自动控制的同时，对实验过程集中管理和分散控制，达到多个设备同时工作，多项实验同时进行，多组实验信息同时获取同时处理的目的。目前DCS系统大多采用组态的方法组织控制系统，也出现了各种针对不同的工业过程的DCS产品，但其灵活性较差，符合环境模拟试验需求的针对性不强，一般不适合环境模拟试验的控制系统的开发，本发明采用了自行设计的集散控制系统。

COM组建模型技术结合面向对象的编程思想，可构建模块化的系统功能人机交互平台，增强数据的管理，便于系统功能的维护和扩充，使系统的通用性、可扩展性、稳定性和可靠性得到全面的升级，但是采用这种技术需要结合面向对象的数据模型、描绘控制系统才能满足环境模拟试验的需求、充分发挥COM组建模型技术的优势。本发明将COM组建模型技术和数据库技术相结合，建立环境模拟试验设备的信息数据库和试验结果数据库，使实验人员直接通过友好的界面操作试验，对不同试验数据进行管理。

本发明充分利用上述新兴计算机软硬件技术，具有模块化、通用化、组态化的特点。提高了大型综合环境模拟试验设备的试验效率，节省试验时间和经费，具有良好的经济效益。

发明内容

本发明提供了一种用于多参数实时测量与控制系统的主控部分，其特征在于包括：任务管理部分；实时数据测控部分，用于进行环境控制参数的采集；实时数据显示部分，用于完成相关的显示；实时数据管理部分，用于进行与所述多参数实时测量与控制系统的试验数据有关的操作；实时数据传输部分，用于进行与所述主控部分之外的部分的数据交换，其中所述任务管理部分对所述实时数据测控部分、所述实时数据显示部分、所述实时数据管理部分、所述实时数据传输部分的工作和数据交互进行控制和协调。

本发明的效果：本环境模拟试验设备的测控系统，完成了基于集散式DCS的硬件管理系统设计，方便了试验人员对试验参数进行集中管理，对被控对象进行分散控制，并取得了良好的效果，实现了较高的参数控制精度，满足了大型综合环境模拟试验的要求。开发出的环境模拟系统监控软件一“环境模拟测控系统”采用模块化的总体构架设计、面向对象数据模型的数据库、高效合理的内存管理、多线程任务调度和管理、远程网络监控以及软件动画界面设计方法，具有模块化、网络化、通用化的特点。提高了代码的重用性、大大减少了代码编写的时间，并具有较高的可靠性、稳定性，满足了用户现代化管理试验的需求。目前，该测控系统及配套硬软件，已应用于多项环境模拟试验中包括：双路热动力试验，低气压与温度冲击试验，温度高度试验，砂尘环境试验，高空环境模拟舱试验等多项环境模拟试验的测控系统中。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的集散式系统的架构图。

图2是根据本发明的一个实施例的控制台的外型图。

图3是本发明的一个实施例的模块功能表达框图。

图4是本发明的一个实施例的任务管理模块功能流程框图。

图5是本发明的一个实施例的实时数据测控模块流程框图。

图6是本发明的一个实施例的实时数据显示模块流程框图。

图7是本发明的一个实施例的实时数据管理模块流程框图。

图8是本发明的一个实施例的实时数据传输模块流程框图。

图9是本发明的一个实施例的实时数据采集模块流程框图。

图10是本发明的一个实施例的高速数据采集模块流程框图。

图11是本发明的一个实施例的流程图显示模块流程框图。

图12是本发明的一个实施例的曲线显示模块流程框图。

图13是本发明的一个实施例的数据列表显示模块流程框图。

图14是本发明的一个实施例的UDP网络通讯模块流程框图。