基于FieldPoint模块的某复杂设备的多参数测试技术

Author(s):
建国 崔 - 上海船舶设备研究所

Industry:
Government/Defense, Transportation, Industrial Controls/ Devices/ Systems

Products:
Software, Distributed I/O, Industrial Communications

The Challenge:
讫今，多数大型试验设备或复杂装置的测试仍采用集中测试技术，该技术采用数据采集板卡采集传感器信号，通过软件或DSP实现实时数据处理和记录，进行测试。在这种技术中，测量不同参数的传感器种类多，比较难以统一，要求信号调理设备功能强大，适应多种信号源，并处理成统一类型的模拟信号后再进行传输。在大型试验设备或复杂设备现场的干扰源很多的情况下，信号在进行远距离传送时往往受到干扰，信噪比难以提高。在测试现场，由于被测点多、类型也多，每个测点都需要接到工业计算机上，布线的工作量大，难度也大，共模干扰的概率增多。同时，该类型的测试系统往往依赖于数据记录设备，数据丢失风险由一台记录设备承担，降低了系统的可靠性。

The Solution:
目前已采用的现场总线技术构成的测试系统形式有HART、CAN、LonWorks、FF、PROFIBUS等［２］，这些技术体现了现代测控技术发展的方向，即网络化、智能化等，克服了集中测试系统抗干扰能力弱、施工复杂等缺点。但是，就目前我国的测试现状而言，这些技术要求似乎有些偏高，难以推广。首先其要求变送器应具有智能化和通讯功能，以符合相应的协议；其次，如果采用这类变送器，传感器的价格较高；最后，目前大多数测试人员熟悉传统的变送器。因此，这种测试技术目前只是在资金比较充裕、技术力量较强的单位采用。其实，在复杂设备的测试技术中，主要矛盾是测点分布范围广，类型多，信号传输距离远等。因此本测试系统考虑在现场采用现场节点模块将模拟信号在不大的区域内集中转换成数字信号后进行传送，这就是该技术的主要思想。
现场节点模块目前市场上并不多，很多大的测控技术公司正在将现场总线技术分解后开发出现场节点模块，或提供给协作商开发工具共同开发。目前比较成熟的有美国国家仪器公司NI（National Instruments）提供的FieldPoint模块［３］。该模块简单易学，使用方便。本文将介绍在某大型试验设备的测试系统研制中采用FieldPoint模块（简称FP模块）的实例。

简介：
基于FieldPoint模块的复杂设备测试技术既有现场总线技术的高可靠性、高抗干扰性等，又有集中测试系统的低成本等优点。它很好地解决了测试系统在抗干扰、可扩展等方面的技术难点，符合现代测控技术发展的要求，是一种经济实用的测试技术。

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建国 崔
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