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摘要：针对机车轮对的性能对于机车运行的重要性，本文介绍了一种计算机控制的机车轮对反压性能测控系统。此系统以研华工控机为核心，采用研华PCI818L多功能板卡进行现场控制和数据采集、用VB编程进行后期处理从而完成轮对反压的各项性能测试，取得了良好的应用的效果，其性能完全达到了铁道部的试验标准。
关键词：机车轮对 高速数据采集 VB编程
一、 概述
机车轮对是机车上的最重要走行部件，机车轮对反压试验机是用于铁路机车注油压装轮对反压试验的专用设备，适用于DF8B、DF4D、DF11G及电力机车等各种型号的机车轮对。
本测试采用研华PCI818L多功能板卡进行现场控制和数据采集、用VB编程进行后期处理从而完成轮对反压的各项性能测试。整个测试过程完全自动化，操作只需选定轮对的型号和测试参数即可。测试启动后，计算机将智能化地完成用户所选定的各项测试任务，并记录下测试数据及曲线，供分析及打印测试报告。
系统可对轮对的两侧分别进行反压试验，最大载荷可达到200吨，可用于国内已有的各种型号的轮对。
二、 系统结构
（1）系统结构图
测试系统以研华工控机为中心，利用研华PCI818L多功能板卡各种的数据采集功能进行现场控制。
控制主要由三部分组成。一，通过PCLD782数字量输入端子卡采集各按钮动作输入至PCI818L。二，通过PCLD785数字量输出端子卡控制液压站上各电磁阀动作从而控制油缸动作以满足试验要求。三，通过PCLD8115模拟量输入端子卡分别采集位移传感器和压力传感器的信号至PCI818L，收集生产过程的实时数据，并保存到工控机的数据库中。
利用VB编程处理采集到的数据生成实时数据曲线，压力达到要求后系统自动保存数据并生成报表供分析及打印.
（2）硬件平台
主要硬件配置如下：
工控机 研华IPC-610H
数字量输入采集卡：研华PCI818L配PCLD782端子板
数字量输出采集卡：研华PCI818L配PCLD785端子板
模拟量数据采集卡：研华PCI818L配PCLD8115端子板
连接电缆：高速DB-37双屏蔽电缆 研华 PCL-10137H-3
显示器：21吋液晶显示器
打印机：激光打印机
研华PCI818L是一款高性能的多功能数据采集卡，能够提供最常用的五种测量和控制功能。这些功能包括：12位A/D转换、D/A转换、数字量输入、数字量输出及计数器/计时器功能。PCI818L板卡有一个自动通道/增益扫描电路，该电路能够代替软件控制采样期间多路开关的切换。卡上的SRAM存储了不同通道的增益值。这种组合能够让您对每个通道使用不同的增益，并使用DMA数据传输功能来完成多通道的高速采样（速度可达100KHz）
主要特点：
1、采集卡的编程
利用PCI818L进行Windows应用程序开发，可以有三种方法。①利用研华光盘中附带的Geni DAQ Development开发环境，这是研华针对PCI系列板提供的标准开发环境，其优点是针对性强，缺点是不是通用的开发环境，程序移植性较差；②由用户自行开发针对底层硬件的驱动程序，这种方法灵活性最大，代码执行效率也高，可以充分发挥硬件的性能，但是要求开发者具有相当的计算机软、硬件水平；③采用通用的开发环境（Visual Studio，Delphi等）调用研华提供的标准动态链接库文件，采用这种方法可以在一定的程度上降低程序开发的难度，易于安装，易于诊断，易于编程，并且研华在这方面的资料和例程比较丰富，在提供较好灵活性地同时，提供相对于第一种方法更好的移植性。因此在我们采用第三种开发方法。
本系统采用Microsoft Windows 2000操作系统，数据库采用Microsoft Office Access，开发工具使用Microsoft Visual Basic 6.0。采用调用研华提供的系统动态链接库文件进行编程。
2、试验过程控制
试验的过程动作控制由计算机自动控制，用户只要将需要的试验参数输入完成后按试验开始按钮试验将自动完成直至试验完成。
试验开始，油缸开始快进直到接触到工件转为工进，工进同时作用在工件上的壓力逐渐增大，直到压力达到设定的压力值，油缸停止前进，同时打开液控单向阀，系统进行保压10秒，保压完成后油缸卸荷往回退，5秒后油缸继续前进重复完成以上动作总共3次，在此过程中，通过位移传感器记录的油缸行程如果超过设定值则试验结束，油缸自动回到起点，试验完成。
3、历史数据的保存、查询与打印
系统通过ADO（Active Data Object）对象与数据库的连接，并实现数据的查询、存储、更新等操作。ADO相对其他数据访问对象而言，其访问速度更快，支持的方法更多。ADO对象主要包括三个对象：
Connection 对象：建立与数据库的连接，无论是本地还是远程数据库
Command 对象：对数据库执行命令，比如查询、添加、删除记录等操作
Recordset 对象：放置数据库中取得的记录或数据库中要更新的记录
历史数据显示画面包括：历史数据查询、显示，对于某个数据可以进行分析或者打印。点击打印按钮，即可将显示画面直接打印到打印机。
数据检索，能够组合各种逻辑条件，如日期、车号、轴号、车轮编号等进行查询数据。
四、总结
（1） 采用工业级计算机，PCI数据采集板卡，安装配置简便，性能稳定，运行近2年来，未出现任何问题。
（2） 研华系列数据采集板卡产品能够提供完整的数据采集方案，满足用户对实际的多功能要求。
（3） 技术资料齐全，例程丰富，开发应用周期短，维护更新便捷。
（4） 系统性价比高，以低廉的成本达到最优的解决方案。
（5） 研华具有良好的市场口碑及完善的服务管理体系，是广大用户值得信赖的产品。
本试验机已在生产部门投入使用，其性能完全达到铁道部的试验标准，使用效果良好。
参考文献
[1] 张靖，刘少强编.检测技术与系统设计.中国电力出版社 2002
[2] 张强 刘黎明 编著.Visual Basic 6.0学习教程.北京大学出版社 1999.2
[3] 研华采集卡驱动程序工作原理及流程说明
[4] 温希东.自动控制原理及其应用.西安电子科技大学出版社 2004.7
作者简介：
易曙光（1982—），男，大学本科毕业，学士学位，工程师；从事计算机控制与自动检测等方面的开发设计工作。邮编：213011身份证号码：362202198209030811地址：江苏常州科兴铁路装备有限公司
关键词：机车轮对 高速数据采集 VB编程
一、 概述
机车轮对是机车上的最重要走行部件，机车轮对反压试验机是用于铁路机车注油压装轮对反压试验的专用设备，适用于DF8B、DF4D、DF11G及电力机车等各种型号的机车轮对。
本测试采用研华PCI818L多功能板卡进行现场控制和数据采集、用VB编程进行后期处理从而完成轮对反压的各项性能测试。整个测试过程完全自动化，操作只需选定轮对的型号和测试参数即可。测试启动后，计算机将智能化地完成用户所选定的各项测试任务，并记录下测试数据及曲线，供分析及打印测试报告。
系统可对轮对的两侧分别进行反压试验，最大载荷可达到200吨，可用于国内已有的各种型号的轮对。
二、 系统结构
（1）系统结构图
测试系统以研华工控机为中心，利用研华PCI818L多功能板卡各种的数据采集功能进行现场控制。
控制主要由三部分组成。一，通过PCLD782数字量输入端子卡采集各按钮动作输入至PCI818L。二，通过PCLD785数字量输出端子卡控制液压站上各电磁阀动作从而控制油缸动作以满足试验要求。三，通过PCLD8115模拟量输入端子卡分别采集位移传感器和压力传感器的信号至PCI818L，收集生产过程的实时数据，并保存到工控机的数据库中。
利用VB编程处理采集到的数据生成实时数据曲线，压力达到要求后系统自动保存数据并生成报表供分析及打印.
（2）硬件平台
主要硬件配置如下：
工控机 研华IPC-610H
数字量输入采集卡：研华PCI818L配PCLD782端子板
数字量输出采集卡：研华PCI818L配PCLD785端子板
模拟量数据采集卡：研华PCI818L配PCLD8115端子板
连接电缆：高速DB-37双屏蔽电缆 研华 PCL-10137H-3
显示器：21吋液晶显示器
打印机：激光打印机
研华PCI818L是一款高性能的多功能数据采集卡，能够提供最常用的五种测量和控制功能。这些功能包括：12位A/D转换、D/A转换、数字量输入、数字量输出及计数器/计时器功能。PCI818L板卡有一个自动通道/增益扫描电路，该电路能够代替软件控制采样期间多路开关的切换。卡上的SRAM存储了不同通道的增益值。这种组合能够让您对每个通道使用不同的增益，并使用DMA数据传输功能来完成多通道的高速采样（速度可达100KHz）
主要特点：
1、采集卡的编程
利用PCI818L进行Windows应用程序开发，可以有三种方法。①利用研华光盘中附带的Geni DAQ Development开发环境，这是研华针对PCI系列板提供的标准开发环境，其优点是针对性强，缺点是不是通用的开发环境，程序移植性较差；②由用户自行开发针对底层硬件的驱动程序，这种方法灵活性最大，代码执行效率也高，可以充分发挥硬件的性能，但是要求开发者具有相当的计算机软、硬件水平；③采用通用的开发环境（Visual Studio，Delphi等）调用研华提供的标准动态链接库文件，采用这种方法可以在一定的程度上降低程序开发的难度，易于安装，易于诊断，易于编程，并且研华在这方面的资料和例程比较丰富，在提供较好灵活性地同时，提供相对于第一种方法更好的移植性。因此在我们采用第三种开发方法。
本系统采用Microsoft Windows 2000操作系统，数据库采用Microsoft Office Access，开发工具使用Microsoft Visual Basic 6.0。采用调用研华提供的系统动态链接库文件进行编程。
2、试验过程控制
试验的过程动作控制由计算机自动控制，用户只要将需要的试验参数输入完成后按试验开始按钮试验将自动完成直至试验完成。
试验开始，油缸开始快进直到接触到工件转为工进，工进同时作用在工件上的壓力逐渐增大，直到压力达到设定的压力值，油缸停止前进，同时打开液控单向阀，系统进行保压10秒，保压完成后油缸卸荷往回退，5秒后油缸继续前进重复完成以上动作总共3次，在此过程中，通过位移传感器记录的油缸行程如果超过设定值则试验结束，油缸自动回到起点，试验完成。
3、历史数据的保存、查询与打印
系统通过ADO（Active Data Object）对象与数据库的连接，并实现数据的查询、存储、更新等操作。ADO相对其他数据访问对象而言，其访问速度更快，支持的方法更多。ADO对象主要包括三个对象：
Connection 对象：建立与数据库的连接，无论是本地还是远程数据库
Command 对象：对数据库执行命令，比如查询、添加、删除记录等操作
Recordset 对象：放置数据库中取得的记录或数据库中要更新的记录
历史数据显示画面包括：历史数据查询、显示，对于某个数据可以进行分析或者打印。点击打印按钮，即可将显示画面直接打印到打印机。
数据检索，能够组合各种逻辑条件，如日期、车号、轴号、车轮编号等进行查询数据。
四、总结
（1） 采用工业级计算机，PCI数据采集板卡，安装配置简便，性能稳定，运行近2年来，未出现任何问题。
（2） 研华系列数据采集板卡产品能够提供完整的数据采集方案，满足用户对实际的多功能要求。
（3） 技术资料齐全，例程丰富，开发应用周期短，维护更新便捷。
（4） 系统性价比高，以低廉的成本达到最优的解决方案。
（5） 研华具有良好的市场口碑及完善的服务管理体系，是广大用户值得信赖的产品。
本试验机已在生产部门投入使用，其性能完全达到铁道部的试验标准，使用效果良好。
参考文献
[1] 张靖，刘少强编.检测技术与系统设计.中国电力出版社 2002
[2] 张强 刘黎明 编著.Visual Basic 6.0学习教程.北京大学出版社 1999.2
[3] 研华采集卡驱动程序工作原理及流程说明
[4] 温希东.自动控制原理及其应用.西安电子科技大学出版社 2004.7
作者简介：
易曙光（1982—），男，大学本科毕业，学士学位，工程师；从事计算机控制与自动检测等方面的开发设计工作。邮编：213011身份证号码：362202198209030811地址：江苏常州科兴铁路装备有限公司