摘要：本文介紹了一種基于PC／104模塊的某高炮故障檢測系統(tǒng)的設計方法，該系統(tǒng)通過定時檢測PC／104IO口的信號狀態(tài)，利用故障樹的分析技術,，分析了設備出現故障的原因，并指導檢測人員排除故障,，從而提高排除故障的效率,，節(jié)約了人力成本。本文著重介紹了該故障檢測系統(tǒng)的組成,、工作原理及硬軟件設計,。通過實際應用證明，PC／104穩(wěn)定可靠,，運行良好,。
關鍵詞：PC／104；故障檢測,；故障樹
0 引言
PC／104是一種嵌入式工業(yè)控制總線,，類似與IsA總線，與通用的PC和PC／AT標準完全兼容,。PC／104的優(yōu)點主要有：
(1)尺寸小,，PC／104的板卡標準尺寸為90mmX96mm，使得PC／104模塊板成為了嵌入式系統(tǒng)應用的理想產品,。
(2)模塊可自由擴展,，PC／104模塊具有靈活的可擴展性?？呻S系統(tǒng)的需求而升級CPU的性能,。因此增加系統(tǒng)的功能和性能只需通過改變相應的模塊即可實現。
(3)低功耗,，4mA的總線驅動電流,，即可使模塊正常工作。
(4)堆棧式連接,，這種結構取消了主板和插槽,，可以將所有的PC／104模塊板利用板上的疊裝總線插座連接起來。有效減小整個系統(tǒng)所占的空間,。
(5)豐富的軟件資源,，與PC系統(tǒng)兼容的操作系統(tǒng)、開發(fā)工具,、應用軟件都可以運行在PC／104系統(tǒng)中,。這使得用戶可以利用PC系統(tǒng)豐富的軟件資源，從而降低軟件購買、學習,、培訓等方面的成本,。
基于上述優(yōu)點，該故障檢測系統(tǒng)采用了PC104模塊作為數據采集和預處理的前端平臺,，并配以ADT620 AD采集卡和CDT2000 IO采集卡,，來實現采集和控制的功能。
1 系統(tǒng)設計方案
本系統(tǒng)硬件平臺采用PC104嵌入式計算機,，開放式的總線結構可擴展我們所需的各種模塊,，模擬量采集卡、數字量I／O采集卡滿足對故障檢測接口要求,?？傮w方案如圖1所示。
系統(tǒng)中的檢測適配器將待檢測設備的輸出信號(-24V一24V)轉換為在采集卡的測量范圍之內的信號(-10V一10V),。故障檢測系統(tǒng)可實時檢測采集到的I／O信號和A／D信號。
本文的軟件平臺采用VC++6.0,，vc++是Windows平臺上的C++編程環(huán)境,。其作為一個主流的開發(fā)平臺一直深受編程愛好者的喜愛。VC++6.0提供了功能強大的MFC類庫(MierosoftFoundationClass),，MFC是一個很大的C++類層次結構,，其中封裝了大量的類及其函數，可以有效提高編程效率,。
2 系統(tǒng)硬件設計
本系統(tǒng)硬件主要包括：高性能CPU SCM／LX3160,、ADT620 A／D采集卡、CDT2000 I／O采集卡,、S／D采集卡,、IO英寸TFT液晶顯示器。其硬件構成如圖2所示,。
2．1 CPU主板采用盛博協(xié)同SCM／LX-3160
SCM／LX-3160是盛博協(xié)同的一款高性能的“ALL IN ONE”PC／104 CPU模塊,。SCM／LX-3160采用AMDGeode LX800 CPU，工作頻率高達500MHz,，具有128KB一級高速緩存和128KB二級高速緩存,。SCM／LX-3160與PC／AT標準完全兼容，并遵從PC／104標準,。在IBM-PC上運行的眾多軟件全部能在以SCM／LX-3160為基礎的系統(tǒng)中運行,。該模塊集成了PS／2鍵盤、PS／2鼠標,、CRT,、IDE、USB 2．0、4串一并,、2個10／100 BaseT以太網等接口,，在極小空間里實現PC機幾乎所有的功能。其平板顯示接口,、CF卡接口,、串口多種形式選擇、看門狗功能等接口讓設計人員更方便的實現嵌入式系統(tǒng)應用,。
2．2 模擬量采集卡采用SEM／ADT-620模塊
盛博協(xié)同的SEM／ADT-620與shengboSCM／LX-3160模塊系統(tǒng)構成一個高性能的數據采集與控制系統(tǒng),，結構緊湊，模塊的特點有：
(1)八／十六個單端模擬輸入通道
(2)12位,，20微秒或10微秒A／D變換器
(3)±5V,，±10V或0到+10V模擬輸入量程
(4)可用電阻配置增益
(5)24通道基于TTL／CMOS 71055芯片的可編程數字量I／O
(6)三個獨立的16位，10MHz定時器／計數器
其12位的A／D,、20微秒轉換速度,、±10V的量程滿足我們的要求。
2．3 數字量I／O采集卡采用CDT2000模塊
盛博協(xié)同的CDT2000數字量I／O模塊與shengboSCM／LX-3160模塊系統(tǒng)構成一個高性能的數據采集與控制系統(tǒng),，結構緊湊,，模塊的特點
有：
(1)48通道基于TTL／CMOS 71055的可編程數字量I／O，可以滿足設計需求,。
(2)四個中斷源經組合可產生一個或兩個或三個或四個PC總線中斷,。
(3)在板提供RS-422與RS-232CC串行通訊接口轉換電路。
(4)僅需+5VDC電源供電,。
2．4 S／D采集卡
用于對旋轉變壓器,、自整角機輸出信號轉換為數字量。
2．5 顯示器
采用夏普的10英寸TFT液晶顯示器,，型號為：LQ104S1DG21,。
3 軟件設計方案
采用WINDOWS 2000操作系統(tǒng)，利用VC++6．0集成開發(fā)環(huán)境,，采用MFC中的對話框框架,，運用多模塊設計來完成對故障的實時檢測功能。其軟件模塊組成見圖3,。
受信儀模塊：檢測并顯示隨動系統(tǒng)方位角和高低角,，判斷有無故障并定位。
正弦機模塊：產生適應于隨動系統(tǒng)的定位,、調轉,、12小時連續(xù)工作等動作規(guī)范，判斷有無故障并定位,，可對隨動系統(tǒng)進行測評,。
高低機模塊：檢測并顯示高低機的信號，判斷有無故障并定位。
方位機模塊：檢測并顯示方位機的信號,，判斷有無故障并定位,。
其軟件檢測結果顯示如圖4所示。
4 結束語
故障檢測是一門與實踐結合非常緊密的學科,。本文結合實際的工程實踐,，根據客戶的實際應用要求，基于PC／104模塊設計和完成了該故障檢測系統(tǒng),。該系統(tǒng)具有尺寸小,、穩(wěn)定性高、實時性高,、錯誤報告準確性高,、功能強大等優(yōu)點，完全可以滿足客戶的要求,。