基于labview的焦度计智能化检测系统设计

文/李月樵 王学武 蔡勇 申斌

基于labview的焦度计智能化检测系统设计

文/李月樵 王学武 蔡勇 申斌

本文介绍了利用labview开发环境进行焦度计智能化检测系统的设计，主要完成智能化数据检测和自动镜片定心装置的研制，并完成实时传输和数据库智能管理，具备检测报告查询及打印功能。焦度计检测系统测试分析软件系统具备良好的图形化人机交互控制界面，智能化管理系统提供硬件控制、参数设定、数据显示、数据存储分析计算、测试报告生成等功能，而且在发生意外软、硬件故障等情况下，能够处理并给出错误报告，并且能够得到及时的自恢复。

labview；焦度计；智能化；检测

1 焦度计检测系统设计

焦度计是主要用于测量眼镜镜片的顶焦度、柱镜度、棱镜度、光学中心及确定眼镜镜片的散光轴位方向等的精密光学计量仪器。本文采用TPCON CL2500型号的焦度计作为试验对象，结合labview测控软件设计平台进行检测系统的设计，系统设计框图如图1所示。

图1 焦度计智能化检测系统系统设计框图

2 镜片自动几何中心定位机械系统设计

图2 圆形镜片自动定心装置机械结构图

为了让操作人员快速准确地找到镜片机械中心，系统自制了一套镜片加紧装置附件，提供一种结构简单、操作方便的镜片夹持装置，同时适用于大小两种标准规格的镜片。装置的连接结构、拨动杆的动作机构设计合理，动作顺畅稳定,极大提高了镜片检测效率。其机械结构如图2所示。

3 焦度计智能检测软件设计

3.1 焦度计检测软件通信模块设计

Labview作为一种图形化软件集成开发平台，使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式，是控制系统的理想选择。TPCON CL2500通信端为莲花8针RS232接口，接口定义以及和PC电脑D-SUB9接口连线方式如表1所示。

表1 接口定义以及和PC电脑D-SUB9接口对应连线方式

TPCON CL2500内置的波特率为2400，8个数字位，1位停止位。PC上位机与焦度计下位机利用串口RS232线进行通信，通信程序利用Labview仪器I/O的串口子模板中的VISA功能模块，配置VISA库函数不同的设备通信参数，就可以实现各类仪器的通信。VISA串口通信的流程为初始化串口、配置串口、字符写入、字符读取以及关闭串口，labview串口通信程序框图如图3所示。

图3 labview串口通信程序设计框图

3.2 焦度计检测软件人机界面与数据管理设计

使用labview图形化的设计方法开发检测系统运行稳定可靠，同时Labview还具备状态图设计模式、消费者／生产者循环等多种独具特色的程序设计模板，便于进行的程序维护升级开发。Labview的最大优势是短时间内可以简单高效地完成漂亮人机界面的设计，极大缩短系统开发周期，降低开发难度，本文焦度计智能检测系统人机界面如图4所示。

图4 焦度计智能检测系统人机界面

焦度计智能检测软件数据管理模块包括数据录入模块、数据查询模块和数据库模块，各大模块的功能框图如图5所示。

图5 焦度计智能检测软件模块功能框图

为了检定数据的安全，软件设置用户工号姓名和密码登陆，防止非法用户修改鉴定数据，现场打印出具的证书其编号也必须预留备案。

4 总结

使用labview图形化开发软件开发的焦度计智能检测系统，具有开发周期短、运行稳定可靠、兼容性强和后期升级维护方便等优点，而且Labview的虚拟仪器设计方法特别适合此类测控系统的研发。本文研发的焦度计智能检测软件已经过实际试用，该智能系统可大大减轻了检定员的工作量，降低了总体计算差错率，而且使数据管理更加规范，对镜片计量鉴定部门提高工作效率有着重要的实际意义。

作者单位：金华市质量技术监督检测院