于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的鑄造機(jī)械量電測(cè)技術(shù)分析

基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的鑄造機(jī)械量電測(cè)技術(shù)分析摘要：隨著現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入到信息化社會(huì)。在信息化社會(huì)下，網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量是機(jī)械量電測(cè)技術(shù)現(xiàn)今發(fā)展的主要方向，且虛擬儀器是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量的主要基礎(chǔ)。并且，現(xiàn)今社會(huì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展十分迅速，這對(duì)于基于計(jì)算機(jī)的測(cè)試體系也帶來(lái)了革命性的變革。國(guó)內(nèi)開(kāi)始加大對(duì)于基于計(jì)算機(jī)的機(jī)械量測(cè)試技術(shù)的研究，基于該項(xiàng)研究取得的先進(jìn)成果對(duì)于推動(dòng)儀器網(wǎng)絡(luò)化以及企業(yè)信息化的進(jìn)程具有重要意義。且該技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展研究之后，已經(jīng)朝著城市環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)輻射應(yīng)用，具有相當(dāng)廣闊的發(fā)展前景以及應(yīng)用前景。本文主要對(duì)虛擬儀器所具備的主要結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上分析了立足于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械量測(cè)量技術(shù)方案以及相關(guān)的軟件技術(shù)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量的應(yīng)用進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、鑄造機(jī)械量、電測(cè)技術(shù)隨著現(xiàn)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)科學(xué)技術(shù)也得到了快速發(fā)展。科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及變革給機(jī)械量測(cè)量方式以及使用儀器都帶來(lái)了革命變革。上世紀(jì)五十年代至八十年代開(kāi)始，機(jī)械量測(cè)量理論開(kāi)始和當(dāng)時(shí)的電子技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，產(chǎn)生了機(jī)械量電測(cè)技術(shù)。并且科學(xué)技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展，機(jī)械量電測(cè)技術(shù)也得到了很大的發(fā)展[1]。在當(dāng)時(shí)，主要利用模擬電路技術(shù)以及獨(dú)立儀器進(jìn)行機(jī)械量的測(cè)量工作。從上世紀(jì)八十年代至九十年代開(kāi)始，計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)始和測(cè)量技術(shù)進(jìn)行融合，形成了直接用于測(cè)量機(jī)械量的虛擬儀器系統(tǒng)。虛擬儀器技術(shù)可以使得普通的計(jì)算機(jī)成為功能完備的用于測(cè)量機(jī)械量的儀器。在計(jì)算機(jī)基本硬件的支持下，通過(guò)對(duì)軟件進(jìn)行修改可實(shí)現(xiàn)儀器功能的快速擴(kuò)展以及轉(zhuǎn)換。為了完成復(fù)雜性較高的測(cè)試任務(wù)，還可以以計(jì)算機(jī)為核心重新組建一個(gè)完整的測(cè)量系統(tǒng)。現(xiàn)今，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，新的機(jī)械量測(cè)量與傳輸技術(shù)也開(kāi)始得到發(fā)展[2]?；谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械量測(cè)試技術(shù)可以使得測(cè)量技術(shù)在更加廣泛的范圍內(nèi)進(jìn)行共享，并且，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程以及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)機(jī)械產(chǎn)生的質(zhì)量，對(duì)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷等等。從目前來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)械量測(cè)量技術(shù)將會(huì)成為現(xiàn)代機(jī)械加工的主要技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)即為虛擬儀器，實(shí)現(xiàn)這一測(cè)量目的的主要是使得機(jī)械量測(cè)量信息可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)地點(diǎn)以及無(wú)時(shí)間限制的高速傳輸。為了使得這一目的得以實(shí)現(xiàn)，就需要積極利用虛擬儀器技術(shù)。由于現(xiàn)今虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展較為迅速，因此，虛擬儀器的確切定義也在逐漸形成中[3]。外國(guó)廠商將虛擬儀器定義為一種在個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，并且具有傳統(tǒng)獨(dú)立儀器功能以及軟件的組合；或是一個(gè)LabVIEW程序，是由一個(gè)作為用戶接口的前面板以及圖形程序組成的。目前，國(guó)內(nèi)提到的虛擬儀器一般指的是前者。為了使得定義得到明確，本文將虛擬儀器定義為：以計(jì)算機(jī)以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，以軟件為核心的自然科學(xué)信息測(cè)試、分析、傳輸以及控制系統(tǒng)。這樣的定義既可以對(duì)軟件技術(shù)在虛擬儀器中的應(yīng)用進(jìn)行突出，也能體現(xiàn)在現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中虛擬儀器技術(shù)得到的最新發(fā)展?，F(xiàn)今，虛擬儀器硬件結(jié)構(gòu)形式主要有以下幾種：首先，是基本的虛擬儀器硬件結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)是由信號(hào)調(diào)理裝置、數(shù)據(jù)采集卡以及計(jì)算機(jī)組成[4]。其次，是VXI-VAE總線儀器擴(kuò)展。這是一種在全世界范圍內(nèi)得到廣泛承認(rèn)以及采納的儀器選擇標(biāo)準(zhǔn)。該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是將信號(hào)采集以及信號(hào)調(diào)理等模塊放置于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，機(jī)箱通過(guò)插入到計(jì)算機(jī)的通訊卡中，并與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接通訊，或是將計(jì)算機(jī)嵌入到機(jī)箱零插槽中，通訊卡以及電纜的標(biāo)準(zhǔn)主要有GPIB、1394、MXI。再次，PXI-PCI總線儀器擴(kuò)展。該結(jié)構(gòu)的形式與VXI形式有很大的相似之處，主要的區(qū)別在于總線存在一定的差異，且價(jià)格更低。若將控制器直接嵌入至PXI機(jī)箱，也就成為一種專用于測(cè)試的計(jì)算機(jī)[5]。第四，GPIB-通用接口總線。這是一種計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器的接口，將GPIB通訊卡直接插入到計(jì)算機(jī)上，再通過(guò)GBIP電纜，就可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器的控制以及訪問(wèn)。最后，串口儀器。這主要是一種計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器的接口，可實(shí)現(xiàn)已經(jīng)滿足一定協(xié)議的傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器以及與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。常用的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)主要包括現(xiàn)今非常流行的LabVIEW以及LabWindows/CVI、VB、VC等等[6]。虛擬儀器是現(xiàn)今測(cè)控領(lǐng)域內(nèi)的研究重點(diǎn)，它的發(fā)展代表的是儀器技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。許多工業(yè)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家已經(jīng)將虛擬儀器應(yīng)用于航天、醫(yī)學(xué)以及地球物理、電子、機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域，并且對(duì)此進(jìn)行大量的研究。隨著虛擬儀器技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)許多對(duì)虛擬儀器的研究以及實(shí)際應(yīng)用也十分重視，近年來(lái)，取得了相當(dāng)不菲的成果。并且，在這過(guò)程中，逐漸將虛擬儀器技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械參數(shù)測(cè)試、機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程控制以及機(jī)械故障診斷等等。虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)化演進(jìn)以太網(wǎng)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)以及超本文連接、無(wú)線通訊等等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都正在對(duì)自動(dòng)化測(cè)試的原理以及方法進(jìn)行改變。為了使其與現(xiàn)今高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行接軌，目前的虛擬儀器也在向著網(wǎng)絡(luò)化的方向進(jìn)行演進(jìn)。不斷發(fā)展演進(jìn)的虛擬儀器構(gòu)成了現(xiàn)今儀器系統(tǒng)的測(cè)試節(jié)點(diǎn)。新一代機(jī)械量測(cè)試系統(tǒng)也逐漸發(fā)展成為一種層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)中，分布式數(shù)據(jù)采集可以更加有效地排除噪聲的干擾，且VXI、PXI設(shè)備也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析的能力[7]。利用工程數(shù)據(jù)庫(kù)就可以更加方便地對(duì)機(jī)械量測(cè)量所得到的全部歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的有效的管理。企業(yè)中的技術(shù)管理部門也可以通過(guò)共享測(cè)試技術(shù)的數(shù)據(jù)，且可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向世界發(fā)布相關(guān)的技術(shù)信息?；谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械量測(cè)量技術(shù)方案新一代的機(jī)械量測(cè)量技術(shù)可以充分利用企業(yè)現(xiàn)有的局域網(wǎng)所存在的基礎(chǔ)設(shè)施，使得測(cè)試網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行充分融合。測(cè)試節(jié)點(diǎn)中的其他硬件都可以根據(jù)具體的測(cè)量目的以及測(cè)量要求選取部分或全部的設(shè)備。作為虛擬儀器的核心，軟件是獲得網(wǎng)絡(luò)化機(jī)械量測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)。基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械量測(cè)試系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境除了對(duì)開(kāi)發(fā)效率存在一定的要求之外，還需要具備較好的網(wǎng)絡(luò)接口功能[8]。國(guó)外的機(jī)械公司在這一方面體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢(shì)，其生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品具有很高的集成性，它所具備的PXI設(shè)備、VXI設(shè)備以及分布式的數(shù)據(jù)采集模塊都需要具備以太網(wǎng)的連接功能。并且，還需要支持LabVIEW編程的功能。另外，國(guó)外設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品可以對(duì)于不同層次的用戶以及不同測(cè)試場(chǎng)合的需求都進(jìn)行滿足，既可以進(jìn)行相關(guān)的復(fù)雜TCP編程，也可以提供較為簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)插口技術(shù)。它的企業(yè)互聯(lián)外掛工具包可以獲得更高層次的安全控制，且能夠在其中執(zhí)行SQL語(yǔ)句對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相應(yīng)的操作。雖然LabVIEW數(shù)據(jù)插口技術(shù)是基于TCP協(xié)議的，但是不需要用戶進(jìn)行很復(fù)雜的TCP底層編程，利用它進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸就像是在電源插口上插電一樣方便[9]。利用數(shù)據(jù)插口技術(shù)在程序框圖中可以調(diào)用DataSocket函數(shù)，也可以在前面板對(duì)象上進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。調(diào)用數(shù)據(jù)插口的功能之后，LabVIEW也會(huì)自動(dòng)打開(kāi)獨(dú)立運(yùn)行的DSServer程序。它在這個(gè)過(guò)程中不斷打包傳遞、接收數(shù)據(jù)，但不會(huì)對(duì)測(cè)控應(yīng)用程序所占有的CPU時(shí)間進(jìn)行占用。DSServerManager可以對(duì)DSServer設(shè)置可以進(jìn)行連接的客戶程序數(shù)目以及可以創(chuàng)建的數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)目。并對(duì)用戶以及用戶組、用戶訪問(wèn)以及管理數(shù)據(jù)的權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，使得網(wǎng)絡(luò)通訊的安全性得到顯著提高。使用數(shù)據(jù)插口技術(shù)也可以將網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)直接設(shè)置為客戶機(jī)以及服務(wù)器的模式?？蛻魴C(jī)向服務(wù)器發(fā)出進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的要求之后，之后對(duì)采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，這是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與控制的一種在主要形式[10]。如工廠中的各個(gè)技術(shù)管理部門需要對(duì)一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的抽檢，則可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試節(jié)點(diǎn)發(fā)揮采集樣本數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，并將測(cè)試節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)直接設(shè)置為服務(wù)器，輪流執(zhí)行各種客戶的需求。結(jié)語(yǔ)：現(xiàn)今，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在一定程度上得到相應(yīng)的發(fā)展。從目前來(lái)看，社會(huì)上個(gè)人計(jì)算機(jī)已經(jīng)得到了廣泛使用，并且直接由用戶定義儀器，代替了原來(lái)由廠家定義儀器的情況。當(dāng)人們?cè)趯?duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行廣泛應(yīng)用的時(shí)候，對(duì)于自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)也進(jìn)行了革命性的改造，并且，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速普及對(duì)于基于計(jì)算機(jī)的測(cè)試體系也帶來(lái)了革命性的變革。對(duì)于基于計(jì)算機(jī)的機(jī)械量測(cè)試技術(shù)的研究以及取得的先進(jìn)成果對(duì)于推動(dòng)儀器網(wǎng)絡(luò)化以及企業(yè)信息化的進(jìn)程具有重要意義。且該技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展研究之后，已經(jīng)朝著城市環(huán)境監(jiān)測(cè)、石油管道以及煤氣管道泄漏等多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)輻射應(yīng)用，具有相當(dāng)廣闊的發(fā)展前景以及應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)：[1]林闖,李寅,萬(wàn)劍雄.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化方法研究綜述[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2011,01:1-14.[2]姚琳,孫偉峰,吳國(guó)偉,王佳,尚鵬飛.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式探討[J].計(jì)算機(jī)教育,2011,19:70-73.[3]楊光,李非非,楊洋.淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防范措施[J].科技信息,2011,29:70+93.[4]彭沙沙,張紅梅,卞東亮.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全分析研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2012,04:109-112+116.[5]林闖,萬(wàn)劍雄,向旭東,孟坤,王元卓.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)優(yōu)化:模型、求解與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2012,07:1339-1357.[6]熊芳芳.淺談?dòng)?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題及其對(duì)策[J].電子世界,2012,22:139-140.[7]琚生根,陳黎,周剛,王相國(guó).“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2013,04:159-161+165.[8]