繼電器可靠性檢測系統(tǒng)設計
本文所提出的繼電器可靠性檢測系統(tǒng)由服務器和多臺可靠性檢測裝置(客戶端)組成,可靠性檢測裝置是進行可靠性試驗的必要手段。服務器和可靠性檢測裝置通過調用TCP協(xié)議提供的套接字傳送數據,實現了服務器對多臺檢測裝置的實時集中檢測和控制,在節(jié)省人力的同時有利于失效試驗數據的分析和處理。
可靠性檢測裝置的實現方法和功能
檢測裝置主要完成繼電器試品的定數截尾試驗,記錄失效信息,對檢測結果進行分析[2]。通過與服務器建立連接,實時上傳當前試驗狀態(tài)以及失效信息,并接收服務器的控制命令。
1實現方法
為了滿足試驗環(huán)境的需要,采用工業(yè)控制計算機作為檢測裝置的核心。對觸點電壓的采集則選用兩塊高性能數據采集卡來實現,可同時對兩組共32對觸點進行檢測,兩組試品可以是不同型號不同廠商的繼電器,而且對檢測觸點的常開常閉不做限制。
需要注意的是,當觸點電壓為交流信號時,為了保證電壓有效值的計算精度,采集卡在一個工頻周期內要完成16個采集通道至少320次的AD轉換,這就要求采集卡的采集速率非???,本裝置采用的是研華的PCL-818HG。每塊采集卡還提供了一個20-PIN數字輸出口,用來控制試品線圈回路的通斷電。試品觸點回路采用一塊多通道的數字量輸出卡,通過固態(tài)繼電器實現對兩組試品觸點回路的通斷電控制。繼電器可靠性檢測裝置的結構框圖如圖1所示。
圖1可靠性檢測裝置結構圖
如果某個試品的全部觸點均達到了最大允許失效次數,那么在接下來的試驗中此試品要被剔除,不再進行試品線圈回路和觸點回路的通斷電操作,避免故障試品因長時間通電而發(fā)生危險[3]。
2實現功能
檢測裝置的軟件由兩大部分組成:
一是實時檢測與處理程序,包括了試驗參數的設置,對試驗狀態(tài)以及失效數據的保存,對失效數據進行數學分析,打印報表等,檢測裝置記錄的失效數據有失效時間,失效試品號、觸點號,觸點失效的類型,失效時觸點電壓以及各觸點累計失效次數等;
二是通訊程序,接收服務器的參數設置、基本操作,并上傳試驗狀態(tài)及失效信息。圖2為檢測裝置的操作界面,菜單項代表了所能實現的所有操作,文本顯示區(qū)對設置參數、試驗狀態(tài)以及失效發(fā)生時的失效信息進行顯示。軟件采用可視化編程語言VC++6.0嵌入匯編語言的方法實現[4]。
圖2檢測裝置操作界面
集中控制的實現
以太網只定義了物理層和鏈路層,但目前在傳輸層和網絡層已基本上統(tǒng)一,TCP/IP協(xié)議被普遍采用。傳輸層協(xié)議包括UDP協(xié)議和TCP協(xié)議。無論是基于UDP協(xié)議或者TCP協(xié)議,都要保證網絡傳輸的一定的可靠性和實時性。由于UDP協(xié)議具有實現機制簡單、傳輸效率高的特點,其較多地被應用到高效率的實時系統(tǒng)中。但為了實現傳輸的可靠性,就需要在應用層采用一些差錯控制機制,而這些措施與TCP協(xié)議中自帶的傳輸機制非常相似。
實際上,在許多實時性的系統(tǒng)中,采用TCP協(xié)議也基本可以滿足傳輸時間的要求,還避免了在應用層進行繁瑣的處理[5]。因此在本方案中傳輸層選擇使用TCP協(xié)議。
應用層的協(xié)議目前還沒有統(tǒng)一,本文旨在研究一個可廣泛適用于多種應用場合和多種應用層協(xié)議的通用的通信方案,用戶可根據需要選擇不同的應用層協(xié)議,也可以定義自己的數據包格式。