1. Постановка задачи

Регулируемый импульсный источник питания PSP 2010 предназначен для питания радиотехнических устройств стабилизированным постоянным напряжением или током и может использоваться в лабораторных и производственных условиях.

Источник имеет управление встроенным микропроцессорным контроллером. Дистанционно источник управляется по стыку RS-232 и GPIB. Выходное напряжение и ток плавно регулируются в пределах от 0 до номинального значения. Установка выходных параметров осуществляется внутреннего программного обеспечения и исключает ошибку оператора

2. Описание решения

Для осуществления управления источником питания применяется технология лицевых панелей LabVIEW. Программа управления PSP 2010 разработана в версии LabVIEW 8.2.

Прибор подсоединяется к ПЭВМ с помощью СОМ-порта. Скорость обмена настраивается программно (она не является стандартной и равна 2400). Пользователь работает с источником, переключаясь между панелями (всего 3 лицевых панели) в зависимости от действий, которые ему необходимо осуществить. Переключение между панелями реализовано с помощью вкладок: «Управление PSP 2010», «Установка статуса реле и регулятора» и «Данные с PSP 2010». Также в верхней части рабочего окна программы имеются элементы управления «Выберите порт», «Соединиться с PSP», «Закончить работу» и «Выход».

Перед началом работы с источником необходимо выбрать СОМ порт, с которым соединён PSP, затем нажать кнопку «Соединиться с PSP». При нажатии на эту кнопку происходит конфигурирование порта. При нажатии на кнопку «Закончить работу» осуществляется закрытие порта, а кнопка «Выход» позволяет оператору выйти из программы.

Лицевая панель прибора, появляющаяся при запуске программы и при выборе вкладки «Управление PSP 2010», показана на рис. 1. Она предназначена для установки и изменения параметров источника - выходного напряжения, пределов по току, напряжению, мощности.

Рис. 1 Вкладка «Управление PSP 2010»

1 - панель индикаторов, на которых отображаются сверху вниз (слева) соответственно текущее выходное напряжение, ток, мощность. На индикаторах справа отображаются соответственно сверху вниз пределы по напряжению, току, мощности. В небольшом окошечке слева внизу появляется надпись REMOTE при установлении связи с источником. Надпись OUTPUT ON свидетельствует о том, что выходы источника подключены и могут использоваться.

2 - при нажатии данной кнопки источник получает информацию о том, что сейчас будет установлена величина выходного напряжения.

3 - при нажатии данной кнопки пользователь сообщает источнику, что напряжение

будет установлено с дискретом 1 В.

4 - при нажатии данной кнопки пользователь сообщает источнику, что напряжение будет установлено с дискретом 10 мВ.

5- нажатие одной из 3-х кнопок передаёт в источник информацию о том, что будет установлен предел по напряжению, либо по току, либо по мощности.

6 - регулятор, вращая который, можно установить требуемую величину выбранного ранее параметра. Максимальное значение шкалы регулятора меняется в зависимости от того, какую величину устанавливает пользователь: при установке выходного напряжения и предела по напряжению - 20 В, предела по току - 10 А, предела по мощности - 200 Вт.

7 - эту кнопку необходимо нажать, чтобы после установки регулятором нужного значения записать его в источник.

8 - панель выбора параметра, значение которого нужно изменить на 1 или установить максимальное значение (кроме выходного напряжения).

9 - кнопки «Инкремент», «Декремент», «Максимум» соответственно увеличивают, уменьшают или устанавливают в максимум значение выбранного ранее (см. п.8) параметра.

Вкладка «Управление статусом реле и регулятора» предназначена для дистанционного включения (подача выходного напряжения на выходы) или отключения выходов источника (выходы подключены - реле замкнуто, выходы отключены - реле разомкнуто),.а также для управления статусом регулятора параметров PSP 2010.

Лицевая панель прибора, открывающаяся при нажатии на вкладку «Управление статусом реле и регулятора», показана на рис. 2.

Рис. 2 Вкладка «Управление статусом реле и регулятора»

1 - панель выбора статуса регулятора. «Точно» - при переходе с дистанционного режима управления в ручной интервал установки регулятором выходного напряжения становится равным 10 мВ. «Грубо» - дискрет установки выходного напряжения равен 1 В.

2 - Панель выбора статуса реле. «Инвертировать» - если реле включено (подключены выходы источника), то его состояние инвертируется, т. е. выходы отключаются и наоборот. «Включить» - замыкание реле (подключение выходов источника). «Выключить» - размыкание реле (отключение выходов источника).

3 - кнопка, при нажатии на которую в источник поступает информация о выбранных ранее статусах реле и регулятора.

4 - запись в память источника текущего статуса реле и регулятора.

Вкладка «Данные с PSP 2010» предназначена для получения информации от источника о текущих значениях его параметров (напряжение, предел по току, предел по напряжению, ток, мощность), а также о состоянии реле, статуса регулятора и т. д.

Лицевая панель, открывающаяся при выборе вкладки «Данные с PSP 2010», показана на рис. 3.

Рис. 3 Вкладка «Данные с PSP 2010»

1 - панель выбора данных, которые необходимо считать с источника питания.

2 - индикатор, в котором отображаются значения выбранных параметров.

3 - при нажатии этой кнопки источник получает команду на считывание данных в зависимости от выбранных ранее параметров. Считанные данные отображаются в окне 2.

Основой программного кода является цикл WHILE, в котором посредством сдвиговых регистров осуществляется передача данных от итерации к итерации. Таким образом, программа находится в режиме ожидания действий пользователя. В цикл вложена структура EVENT STRUCTURE, в которой обрабатываются следующие события: «Соединиться с PSP», «Статус регулятора», «Установить», «Сохранить», «Статус реле», «Установка U», «Закончить работу», «Установите напряжение» и. т. д. (осуществляется обработка события нажатия на каждую кнопку, изменения значения регулятора). Для лучшего восприятия блок-диаграммы написана подпрограмма «Выбор команды», которая формирует строку для отправки в источник в зависимости от произошедшего события.

Обмен информацией с источником осуществляется с помощью встроенных в LabVIEW функций VISA - Open, Configure, Write, Read, FlushBuffer и Close.

3. Используемое оборудование и ПО

Для работы была использована ПЭВМ, источник питания PSP 2010 (GW INSTEK) и пакет LabVIEW 8.2.

4. Внедрение и развитие решения

С помощью технологий LabVIEW 8.2 в короткие сроки удалось создать дружественный пользователю интерфейс (лицевая панель вкладки «Управление PSP» выглядит практически так же, как панель управления источником в ручном режиме). Разработка аналогичной лицевой панели в других языках программирования (C++ Delphi) заняла бы гораздо более длительное время. Работа была выполнена для НПОА «Автоматики».