基于LabVIEW6i中的DataSocket控件实现网络化自动测试系统的设计

计算机技术的飞速发展，数据通信、网络工程和信息管理等系统性能的巨大改进，出现了将自动测试技术、计算机技术和通信技术结合起来的时机。测试系统正朝着计算机化、标准化和网络化三大趋势发展，涌现了一些诸如“网络就是仪器”等先进的测试理念，以网络为基础的自动测试系统逐步成熟并应用到工业生产实践中，已经取得了巨大的效益。

1 自动测试系统的发展概况

通常把在人工最少参与的情况下能自动进行测量、数据处理并输出测试（量）结果的系统称为自动测试系统（Automated Test System）。自动测试系统最早出现于二十世纪50年代初期，至今历经三个阶段。

第一阶段，总装阶段。将几种不同的输入和输出威廉希尔官方网站 的几种可程控仪器总装在一起形成一个组装系统。这种系统的设计、维护复杂，适应性不强，研制费用较高。

第二阶段，接口标准化阶段。这种系统组建方便，由专门的通用接口威廉希尔官方网站 更改，增加测试内容也很灵活，显示了很大的优越性，因此得到了广泛的应用。

第三阶段，PC仪器（Personal Computer-based instrument）阶段。在此出现了所谓的“虚拟仪器”（Virtual Instrument），给测试系统带来了革命性的冲击，对测试理论、测试方法等很多方面都产生了重大影响。

计算机硬件和软件的渗入给传统测试技术带来了新的革命，在计算机、微电子、传感器、通信和网络等技术不断进步的有力支撑和多领域科研需求的激励下，明显地表现出与高新技术深度融合，尤其是网络技术开始应用到测试技术中，成为测试技术满足实际需求的关键支撑，网络化必然是测试系统发展的大趋势。

2 虚拟仪器简介

所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台？ 利用现有的计算机，加上特殊设计的仪器硬件和专用软件，形成既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的特殊功能的高档、低价的新型仪器。虚拟仪器由计算机、应用软件和仪器硬件三部分构成，通过软件将计算机硬件与仪器硬件有机融合为一体？把计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。

软件是虚拟仪器系统的关键。没有一个优秀的控制分析软件，很难想象可以构成一台理想的虚拟仪器系统。比较优秀的开发软件是美国国家仪器（National Instruments，NI）公司的Labview、Labwindows/CVI，是一种基于G语言（graphical programming language）的革命性的可视化（图形化）开发平台，最新推出的LabVIEW 6i是面向Internet的最新版本。

虚似仪器的出现是仪器发展史上的一场革命，代表着仪器发展的最新方向和潮流，是信息技术的一个重要领域，对科学技术的发展和工业生产将产生不可估量的影响。

3 基于虚拟仪器的网络化自动测试系统平台

在此提出基于网络化虚拟仪器的自动测试系统平台的技术概念，如图1所示。

该系统可根据实际的测试项目进行扩充、重构。如服务器可具体分为：WWW服务器、e-mail服务器，ftp服务器。对于庞大的测试系统而言，可提高系统的稳定性、安全性。系统中测试节点的每一个测试仪器都具有唯一的IP地址，可以很方便地实现测试仪器乃至多个测试系统之间的网络互连；通过网络，用户根据需要对分布式测试仪器、数据库进行远程访问与控制。网络将是该测试系统平台的核心，充分体现资源共享这一网络的基本功能；也充分体现负荷均衡的思想，即在自动测试系统的测试任务较繁重时，能够把部分任务转移到任务不足的计算机或其它测试系统中去处理，甚至可以将服务器中难以迅速解决的大型任务，分配给网络中的个人PC机共同完成。

自动测试（量）系统软件结构如图2所示。

一般由四个主要元素构成：系统管理软件、应用程序、仪器驱动软件和I/O接口软件。其重点是网络连接部分，即实现“网络就是仪器”。另外，开发过程中还应遵循虚拟仪器软件开发标准：虚拟仪器的软件构架（Virtual Instrumentation Software Architecture），即VISA标准，使得不管虚拟仪器使用的计算机或者操作系统是什么，最终所编写的用户应用程序都是可移植的，软件模块具有通用性。

4 DataSocket--系统网络功能的实现原理

本系统利用LabVIEW6i中的DataSocket控件实现了基于虚拟仪器的网络化测试功能。DataSocket是由NI公司于1999年推出的一项新技术。使用新的DataSocket类，很容易地通过各种接送测量数据，如OPC、HTTP、FTP或其它网络的DataSocket，包括Internet，而不必学习复杂的TCP/IP数据传输协议，完全能够控制分散的测试节点。利用客户／服务器架构，使网络上的数据传输达到最优化，并使用户交互式地在网上传送现场数据成为现实。为网络化测试工程应用软件的开发提供了一条捷径。

DataSocket遵循了TCP/IP协议，并对底层进行了高度封装，所提供的参数简单友好，只需要通用资源定位符URL（Uniform Resource Locator），就可用来在Internet进行及时分送所需传输的数据。用户可以象使用LabVIEW中的其他数据类型一样使用DataSocket读写字符串、整形数、布尔量及数组数据。DataSocket提供了三种数据目标：file、DataSocket Server、OPC Server，因而可以支持多进程并发。

DataSocket是一种面向测量和自动化工程的网上实时数据交换的编程新技术，其控件包含以下三个工具：

DataSocket Active Control--连接数据源和数据宿，并使其共享数据的元件。因为它是一种Active控件，可以用它在VB、VC++、Borland和Delphi的Active环境中开发数据应用程序。

DataSocket Server--在两个应用程序间用DSTP（DataSocket Transfer Protocol）协议进行数据通信和交换是可行的。在服务器端运行了DataSocket Server后，当在客户端也运行DataSocket Server时，就可以使诸如Internet这样的网络连接是可访问的。

DataSocket Server Manager--用以对DataSocket Server进行配置。通过这种配置，可以机器creat items、read items、write items，并且可以选择是否支持多用户读写。

本文提出了基于虚拟仪器的网络化自动测试系统的技术概念。用虚拟仪器网络化的思想改造传统的自动测试系统，兼有了网络和虚拟仪器的特点。该基于虚拟仪器网络化的自动测试系统平台有较强的可移植性，适用于多种工业现场对象的测试、控制和远程监控。对科研设计人员有较高的参考价值。另外，LabVIEW代码的可移植性也简化了该测试系统平台的维护和配置。

责任编辑：gt