这几天用LabVIEW给师兄的液压缸试验台做了一套上位机，设计模式借鉴了LabVIEW例程中的连续采集和测量，软件，硬件方面都学到了很多东西。硬件方面：运动控制卡的API，各种数据采集（编码器，电压），信号发生器（硬件条件限制，只能单点输出），转换时钟和采样时钟的区别。软件方面，多循环并行的设计模式，循环状态，文件IO（文件路径名[:]），使用用户事件停止程序，队前插入元素（如果插入数组要注意数组顺序，等等）

这次做的液压缸试验台主要由伺服电机，丝杠和液压缸组成，丝杠上的工作台连接到液压缸上，工作台往复运动，来检测液压缸的工作情况。液压缸不在实验室，所以没有安装。传感器有扭矩传感器，直线光栅尺，分别用来检测扭矩和位移，实物大概和下图差不多。除此之外，还有伺服驱动器，控制电机的运动控制卡和采集传感器信号的数据采集卡和计数器卡，和一个模拟量输出卡（当电机处于力矩模式下，用来给伺服驱动器发送模拟电压），以及各种接线端子和限位开关。数据采集卡和运动控制卡都选择了研华的产品，研华提供了运动控制卡和数据采集卡Labview驱动的和相关的VI，在LabVIEW可以方便的调用。

程序框架使用了LabVIEW多循环程序框架，参考借鉴了LabVIEW中自带的项目例子：连续采集和测量。主要就是用户事件处理器+消息队列状态机组成。用户界面处理器接收前面板上的用户操作，根据用户不同的操作，将命令发送至主状态机，主状态机再根据用户的操作，将具体命令发送至各个功能模块。共有以下几个功能模块：电机状态监测，电机运动，AO模拟电压发送，数据采集（光栅尺和扭矩）,数据记录五个部分。程序在运行时给各个模块发送初始化的命令，完成初始化操作。

这一部分主要包括电机状态检测，电机运动两个模块。除此之外还有一小部分，功能是打开设备（DevOpen），打开轴（AxOpen），然后向电机状态监测和电机运动提供设备和轴的引用。我将这一小部分封装成一个子VI。 一些题外话：）刚开始没有电机状态检测这一模块的，后来考虑到电机处于运动状态（HOME或START时）时，用户只能按下STOP或者EXIT，其他按钮应该禁用，所以加了一个电机状态检测来实现此功能。分成三部分也受研华给的例程的启发，例程中就是打开设备，轴，放在一个CASE中，状态监测放到一个定时结构中，控制电机运动放到另一个循环中。 电机检测模块流程：

打开设备（Dev），轴（Ax），初始化（Initialize），一直检测轴状态（GetState），如果轴状态为Ready或Stopping，则启用控件，否则禁用并变灰，直到接收到Exit命令。 电机运动模块：

流程与上面相似，打开设备（Dev），轴（Ax），初始化（Initialize），设置参数（ParaSet），然后就是各种命令了，包括原点（Home），往复运动（Start），停止（Stop）等等，因为这个运动控制卡还有数字IO输出的功能，所以用这个数字IO来控制电机的动作模式：力矩/位置，最后就是退出Exit，退出前要执行清理错误(CLEARERROR)，关闭轴(AXCLOSE)，关闭伺服（SVOFF）。 最后Exit中都会清除队列。

这一部分主要用来给伺服驱动器发送模拟电压，通过电压的不同来控制伺服电机力矩模式下的力矩大小。 程序流程：

初始化Initialize，【开始Start（创建虚拟通道）→输出OUTPUT】，停止Stop，退出Exit。开始后就下发输出命令，这两个命令是连着的。 输出波形由于硬件只能单点输出，不能波形输出，所以用单点+循环次数i模拟了出几个波形的幅值，然后发送给伺服驱动器。

数据采集部分采集光栅尺和扭矩传感器接收到的物理量。开始的时候将采集光栅尺和扭矩传感器放到了两个循环中，后来，考虑到这两个传感器采样率相同，流程也基本相同，又放到了一个循环里。 程序流程和AO输出一样：

同样，创建虚拟通道和读取Read的命令是连在一起的。 在数据采集和AO模拟电压发送的时候，都使用了开始任务VI，如果不使用开始任务，直接使用读取或者写入VI，读取或者写入VI在工作签会自动开始任务，这样每次循环都开始一次任务，影响系统性能。

将采集到的值记录到文件中，主要用了文件操作，字符串，定时中的几个函数，流程与上面类似，（其实各子模块的流程都类似，数据采集，数据记录，AO电压这三个流程几乎一模一样）。 这个模块中遇到了问题就是：无法进入退出Exit状态，最后还是在QQ群中高手给了回复，在此循环中设置了一个定时，比数据采集循环中的定时稍微慢了一点，就进入了退出循环，具体机制仍然不了解，如果有网友知道欢迎讨论。 最后注意的要点就是，结束任务的时候要把所有数据清除队列，然后保存至文件中。

这个项目的程序主要参考的是自带范例：连续测量和记录。其中有一些要点值得注意，我目前学习到的有:

今天看完了LabVIEW大学实用教程，下一次整理一下这本书上的内容以及新学习到的一些知识点。和接下来的学习打算。有可能下一个项目不用LabVIEW了，学习可能要缓一缓，不过我还是想把这门语言学好。