基于labview的焦度計智能化檢測系統設計

文/李月樵 王學武 蔡勇 申斌

基于labview的焦度計智能化檢測系統設計

文/李月樵 王學武 蔡勇 申斌

本文介紹了利用labview開發環境進行焦度計智能化檢測系統的設計，主要完成智能化數據檢測和自動鏡片定心裝置的研制，并完成實時傳輸和數據庫智能管理，具備檢測報告查詢及打印功能。焦度計檢測系統測試分析軟件系統具備良好的圖形化人機交互控制界面，智能化管理系統提供硬件控制、參數設定、數據顯示、數據存儲分析計算、測試報告生成等功能，而且在發生意外軟、硬件故障等情況下，能夠處理并給出錯誤報告，并且能夠得到及時的自恢復。

labview；焦度計；智能化；檢測

1 焦度計檢測系統設計

焦度計是主要用于測量眼鏡鏡片的頂焦度、柱鏡度、棱鏡度、光學中心及確定眼鏡鏡片的散光軸位方向等的精密光學計量儀器。本文采用TPCON CL2500型號的焦度計作為試驗對象，結合labview測控軟件設計平臺進行檢測系統的設計，系統設計框圖如圖1所示。

圖1 焦度計智能化檢測系統系統設計框圖

2 鏡片自動幾何中心定位機械系統設計

圖2 圓形鏡片自動定心裝置機械結構圖

為了讓操作人員快速準確地找到鏡片機械中心，系統自制了一套鏡片加緊裝置附件，提供一種結構簡單、操作方便的鏡片夾持裝置，同時適用于大小兩種標準規格的鏡片。裝置的連接結構、撥動桿的動作機構設計合理，動作順暢穩定,極大提高了鏡片檢測效率。其機械結構如圖2所示。

3 焦度計智能檢測軟件設計

3.1 焦度計檢測軟件通信模塊設計

Labview作為一種圖形化軟件集成開發平臺，使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產生的程序是框圖的形式，是控制系統的理想選擇。TPCON CL2500通信端為蓮花8針RS232接口，接口定義以及和PC電腦D-SUB9接口連線方式如表1所示。

表1 接口定義以及和PC電腦D-SUB9接口對應連線方式

TPCON CL2500內置的波特率為2400，8個數字位，1位停止位。PC上位機與焦度計下位機利用串口RS232線進行通信，通信程序利用Labview儀器I/O的串口子模板中的VISA功能模塊，配置VISA庫函數不同的設備通信參數，就可以實現各類儀器的通信。VISA串口通信的流程為初始化串口、配置串口、字符寫入、字符讀取以及關閉串口，labview串口通信程序框圖如圖3所示。

圖3 labview串口通信程序設計框圖

3.2 焦度計檢測軟件人機界面與數據管理設計

使用labview圖形化的設計方法開發檢測系統運行穩定可靠，同時Labview還具備狀態圖設計模式、消費者／生產者循環等多種獨具特色的程序設計模板，便于進行的程序維護升級開發。Labview的最大優勢是短時間內可以簡單高效地完成漂亮人機界面的設計，極大縮短系統開發周期，降低開發難度，本文焦度計智能檢測系統人機界面如圖4所示。

圖4 焦度計智能檢測系統人機界面

焦度計智能檢測軟件數據管理模塊包括數據錄入模塊、數據查詢模塊和數據庫模塊，各大模塊的功能框圖如圖5所示。

圖5 焦度計智能檢測軟件模塊功能框圖

為了檢定數據的安全，軟件設置用戶工號姓名和密碼登陸，防止非法用戶修改鑒定數據，現場打印出具的證書其編號也必須預留備案。

4 總結

使用labview圖形化開發軟件開發的焦度計智能檢測系統，具有開發周期短、運行穩定可靠、兼容性強和后期升級維護方便等優點，而且Labview的虛擬儀器設計方法特別適合此類測控系統的研發。本文研發的焦度計智能檢測軟件已經過實際試用，該智能系統可大大減輕了檢定員的工作量，降低了總體計算差錯率，而且使數據管理更加規范，對鏡片計量鑒定部門提高工作效率有著重要的實際意義。

作者單位：金華市質量技術監督檢測院