EVOC工控機(jī)在艦載武器試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的應(yīng)用
一、系統(tǒng)概述
海上靶場承擔(dān)海軍各種新型武器系統(tǒng)試驗(yàn)任務(wù),試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)被試武器系統(tǒng) 性能指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。衡量其性能指標(biāo)是否達(dá)到要求需要用試驗(yàn)數(shù)據(jù)予以證明。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的任務(wù)就是要完成對被試品輸入輸出參數(shù)和部分中間運(yùn)算結(jié)果的采集。為了實(shí)現(xiàn)艦載武器系統(tǒng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和實(shí)時(shí)處理,艦載武器系統(tǒng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí) 處理系統(tǒng)的硬件采用研祥智能股份“EVOC”LCD顯示工作站 EWS-843P、軟件采用ASM51與 C語言進(jìn)行編程。
該系統(tǒng)可用于完成艦載導(dǎo)彈武器系統(tǒng)、艦炮武器系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)及各相關(guān)武器系統(tǒng)( 或單機(jī))與各參試設(shè)備海上和陸上試驗(yàn)輸出直流電壓信號(hào),同步機(jī)及旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào),脈沖頻率信號(hào),導(dǎo)彈發(fā)控指令信號(hào),并行數(shù)字量,RS-232、RS-422/485串行總線數(shù)據(jù)的采集、錄取與實(shí)時(shí)處理。該系統(tǒng)具備同時(shí)接收靶場系統(tǒng)信號(hào)、外同步信號(hào)控制系統(tǒng)采樣的能力, 也可通過接收IRIG-DC/B碼和模擬標(biāo)記信號(hào)與其它測控設(shè)備同步工作。
經(jīng)各項(xiàng)性能測試和實(shí)際應(yīng)用證明,該系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、設(shè)計(jì)合理、切實(shí)可行、性能價(jià)格 比高。
二、系統(tǒng)框圖
該系統(tǒng)的核心是“EVOC”EPC-2004工控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)由管理分系統(tǒng)、模擬量采集 分系統(tǒng)、數(shù)字量錄取分系統(tǒng)、信號(hào)模擬器等組成,系統(tǒng)組成如圖所示:
三、系統(tǒng)主要功能
(1)實(shí)時(shí)監(jiān)聽或以命令/響應(yīng)方式錄取8路RS-232異步通訊數(shù)據(jù);
(2)實(shí)時(shí)監(jiān)聽或以命令/響應(yīng)方式錄取2路RS-422/485通訊數(shù)據(jù);
(3)實(shí)時(shí)高精度采集16路直流電壓信號(hào);
(4)實(shí)時(shí)采集32路指令信號(hào);
(5)實(shí)時(shí)采集9路脈沖頻率信號(hào);
(6)實(shí)時(shí)采集18路兩相移相器和三相同步機(jī)信號(hào);
(7)具有同時(shí)采集下述并行數(shù)字量的能力 24位遠(yuǎn)程并行數(shù)字信號(hào) 1路, 24位并行數(shù)字量 1路, 8位并行數(shù)字量 6路, 16位并行數(shù)字量 1路;
(8)具備同時(shí)接收多種同步信息源同步系統(tǒng)工作的能力 靶場系統(tǒng)信號(hào),外部(武器系統(tǒng))同步信號(hào),靶場IRIG-DC/B碼信號(hào),內(nèi)同步信號(hào);
(9)將系統(tǒng)產(chǎn)生或接收的采樣同步信號(hào),秒信號(hào),模擬標(biāo)記信號(hào)放大后輸出供其它測 試和參試設(shè)備使用,實(shí)現(xiàn)同步工作目的;
(10) 對采集模擬量及錄取的各組數(shù)字量進(jìn)行精確定時(shí);
(11) 對采集、錄取數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,將采集、錄取數(shù)據(jù)分原碼與處理后的物理量形 式實(shí)時(shí)分別存硬盤;
(12) 任選顯示、打印、繪圖方式輸出試驗(yàn)結(jié)果;
(13) 能將采集、錄取的目標(biāo)指示等試驗(yàn)數(shù)據(jù)按采樣(接收)時(shí)的速率、數(shù)據(jù)格式向外 發(fā)送,也可按約定的速率、數(shù)據(jù)格式向外發(fā)送,用于模擬、仿真空中或海上目標(biāo) 供參試設(shè)備接收;
(14) 能模擬各種被測試信號(hào)供系統(tǒng)自身調(diào)試、仿真、自檢使用,也可向靶場其它測試 設(shè)備提供自檢及調(diào)試信號(hào)。系統(tǒng)軟件在硬件的支持下,完成艦載武器試驗(yàn)時(shí)數(shù)據(jù) 采集、錄取與實(shí)時(shí)處理工作,該軟件能以交互方式響應(yīng)用戶對系統(tǒng)的采集、錄取 規(guī)模和接口配置的要求。采用通訊計(jì)算機(jī)以監(jiān)聽或應(yīng)答方式實(shí)時(shí)錄取RS-232異步 通訊數(shù)據(jù)。通過編程實(shí)現(xiàn)RS-422/485串行通訊數(shù)據(jù)、脈沖頻率信號(hào)、直流電壓量 信號(hào)、指令信號(hào)、靶場系統(tǒng)信息的采集和錄取,實(shí)時(shí)處理全部采集和錄取數(shù)據(jù), 將采集錄取數(shù)據(jù)編輯、打印、繪圖。通過編程模擬全部被測試信號(hào)。該軟件能使 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自診斷。
四、系統(tǒng)特點(diǎn)
該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
(1) 系統(tǒng)各接口針對被測試信號(hào)種類進(jìn)行軟硬件模塊化設(shè)計(jì),解決了困擾數(shù)據(jù)測試設(shè) 備的通用化設(shè)計(jì)問題,極大地提高了試驗(yàn)數(shù)據(jù)測試設(shè)備的通用性。
(2) 采用虛擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),解決了直流電壓信號(hào)的高精度采集問題。
(3) 采用單片機(jī)技術(shù)解決了試驗(yàn)測試設(shè)備不能接收絕對和系統(tǒng)終端的智能化、小 型化、通用化問題,并為光測等測量設(shè)備采用國際先進(jìn)的IRIG-B碼同步找到 了解決方法。
(4) 采用集中控制分散采集的方法,解決了大型武器系統(tǒng)試驗(yàn)實(shí)時(shí)采集和大航路 試驗(yàn)條件下全航程測試與測試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存貯等問題;
(5) 采用數(shù)據(jù)采集、錄取與處理分時(shí)進(jìn)行的方法,實(shí)現(xiàn)了艦載武器系統(tǒng)試驗(yàn)多通 道高速采樣條件下的實(shí)時(shí)處理與實(shí)時(shí)顯示。
(6) 采用可編程模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),解決了脈沖頻率接口和指令信號(hào)采集接口的小型 化設(shè)計(jì)與高精度采集問題。
(7) 采用智能與可編程部件進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了對多種武備系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口與信號(hào)形 式的模擬、仿真。解決靶場試驗(yàn)測試設(shè)備與模擬器的通用化設(shè)計(jì)問題。
(8) 首次成功地將Intel公司的Bit bus位總線實(shí)時(shí)工業(yè)控制分布式測控系統(tǒng)應(yīng)用到 靶場測控設(shè)備中,使測試系統(tǒng)配置更加靈活,工作穩(wěn)定性提高,體積減小重 量減輕,系統(tǒng)內(nèi)部和與被試設(shè)備間連接電纜明顯減少,便于在艦船上安裝。
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