專利名稱：可配置模擬儀表系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模擬系統(tǒng)，尤其是一種可配置模擬儀表系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著汽車、火車、船舶、飛機(jī)等領(lǐng)域的發(fā)展，其中涉及的電子系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜性越來(lái)越高，為了能夠準(zhǔn)確、直觀的顯示各系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，這些系統(tǒng)的顯示儀表也越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)的電子儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法比較單一，一般先由設(shè)計(jì)人員獲取各系統(tǒng)的顯示需求，列出初步設(shè)計(jì)方案；然后，向各儀表供應(yīng)商提供設(shè)計(jì)方案，獲取各儀表供應(yīng)商反饋信息 ’最后，通過(guò)反復(fù)論證確定儀表系統(tǒng)方案。設(shè)計(jì)人員和用戶在儀表供應(yīng)商提供最終產(chǎn)品前都不能直觀的使用儀表，提出可行性建議。而且當(dāng)最終方案確定后很難對(duì)后續(xù)發(fā)現(xiàn)的不足進(jìn)行修改。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種可配置模擬儀表系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)已經(jīng)獲得的需求對(duì)儀表系統(tǒng)進(jìn)行初步模擬設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的模擬儀表系統(tǒng)可以被外部數(shù)據(jù)源或者內(nèi)部數(shù)據(jù)源驅(qū)動(dòng)，顯示模擬儀表系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種可配置模擬儀表系統(tǒng)，包括模擬儀表控制系統(tǒng)，和與之相連的一個(gè)或多個(gè)模擬儀表顯示系統(tǒng)；所述模擬儀表控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集單元、內(nèi)部數(shù)據(jù)源、儀表配置單元、儀表邏輯單元、控制按鈕配置單元、控制按鈕邏輯單元；數(shù)據(jù)處理單元連接數(shù)據(jù)采集單元、內(nèi)部數(shù)據(jù)源；所述模擬儀表顯示系統(tǒng)包括模擬儀表面板和模擬控制按鈕面板。所述數(shù)據(jù)采集單元包括一塊或`多塊數(shù)據(jù)采集卡，采集外部數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的外部激勵(lì)信號(hào)，并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元。所述內(nèi)部數(shù)據(jù)源用于產(chǎn)生內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)。所述數(shù)據(jù)處理單元包含帶有圖形數(shù)據(jù)處理功能的CPU和顯示卡，用于控制數(shù)據(jù)采集單元的工作模式，處理數(shù)據(jù)采集單元和內(nèi)部數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或信號(hào)；處理儀表配置單元和控制按鈕配置單元的圖形數(shù)據(jù)，分析處理儀表邏輯單元和控制按鈕邏輯單元產(chǎn)生的邏輯數(shù)據(jù)；當(dāng)使用外部數(shù)據(jù)源時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理單元將接收到的外部激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換為模擬儀表模型能識(shí)別的解碼后數(shù)據(jù)，分析解碼后數(shù)據(jù)，確定解碼后數(shù)據(jù)的作用對(duì)象，并把解碼后數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的模擬儀表模型的數(shù)據(jù)接口 ；當(dāng)使用內(nèi)部數(shù)據(jù)源時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元接收內(nèi)部數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)，并按照控制按鈕邏輯單元發(fā)來(lái)的控制邏輯對(duì)內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行處理調(diào)整，將處理調(diào)整后的內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)發(fā)給相應(yīng)的模擬儀表模型的數(shù)據(jù)接口或信號(hào)輸出板卡。所述儀表配置單元提供儀表模型庫(kù)，供用戶從儀表模型庫(kù)中選擇需要的模擬儀表模型輸出顯示到模擬儀表面板上；提供軟件界面，供用戶繪制儀表模型庫(kù)中不存在的模擬儀表模型。
所述儀表邏輯單元用于向模擬儀表模型分配數(shù)據(jù)接口，設(shè)定模擬儀表模型的顯示邏輯，管理和定義模擬儀表模型間的邏輯關(guān)系；提供API (Application ProgrammingInterface,應(yīng)用程序編程接口)接口，供用戶為自定義模擬儀表模型加載相應(yīng)的顯示邏輯；儀表邏輯單元能響應(yīng)數(shù)據(jù)處理單元傳遞來(lái)的數(shù)據(jù)，依據(jù)模擬儀表模型的顯示邏輯產(chǎn)生響應(yīng)顯示信號(hào)并發(fā)送給模擬儀表面板。所述控制按鈕配置單元提供控制按鈕模型庫(kù)，供用戶從控制按鈕模型庫(kù)中選擇需要的控制按鈕模型輸出顯示到模擬控制按鈕面板上；提供軟件界面，供用戶繪制控制按鈕模型庫(kù)中不存在的控制按鈕模型。所述控制按鈕邏輯單元為控制按鈕模型分配數(shù)據(jù)接口，設(shè)定控制按鈕模型的控制邏輯；提供API接口，供用戶為自定義控制按鈕模型加載相應(yīng)的控制邏輯；控制按鈕邏輯單元能響應(yīng)用戶操作控制按鈕模型產(chǎn)生的控制信號(hào)，將控制信號(hào)包含的控制邏輯發(fā)給數(shù)據(jù)處
理單元。所述模擬儀表面板為觸摸顯示屏，用于顯示所選擇的儀表模型庫(kù)內(nèi)的模擬儀表模型或自定義模擬儀表模型，以及顯示上述模擬儀表模型或自定義模擬儀表模型的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。所述模擬控制按鈕面板為觸摸顯示屏，用于顯示所選擇的控制按鈕模型庫(kù)內(nèi)的控制按鈕模型或自定義控制按鈕模型，并且供用戶操作上述控制按鈕模型或自定義控制按鈕模型，產(chǎn)生控制信號(hào)并發(fā)送給控制按鈕邏輯單元。優(yōu)選地，模擬儀表控制系統(tǒng)還包括與數(shù)據(jù)處理單元相連的信號(hào)輸出板卡，所述信號(hào)輸出板卡用于產(chǎn)生外部實(shí)際儀表能識(shí)別的激勵(lì)信號(hào)，發(fā)送給外部實(shí)際儀表。優(yōu)選地，所述模擬儀表面板和模擬控制按鈕面板合設(shè)在同一個(gè)觸摸顯示屏上。所述模擬儀表控制系統(tǒng)10采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，支持PC1、PX1、RS422、RS485協(xié)議。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):設(shè)計(jì)人員、儀表供應(yīng)商及用戶可以通過(guò)模擬儀表系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況對(duì)儀表設(shè)計(jì)方案提出反饋意見(jiàn)，加快了儀表系統(tǒng)最終方案的確定。模擬儀表系統(tǒng)的靈活性高，可以對(duì)儀表系統(tǒng)顯示內(nèi)容、顯示方式、儀表位置、儀表大小進(jìn)行配置。提高了儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的效率，對(duì)實(shí)際儀表系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與修正起到了很好的指導(dǎo)作用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示:
一種可配置模擬儀表系統(tǒng)，包括模擬儀表控制系統(tǒng)10,和與之相連的一個(gè)或多個(gè)模擬儀表顯示系統(tǒng)11 ;所述模擬儀表控制系統(tǒng)10包括數(shù)據(jù)處理單元1、數(shù)據(jù)采集單元2、內(nèi)部數(shù)據(jù)源3、儀表配置單元4、儀表邏輯單元5、控制按鈕配置單元6、控制按鈕邏輯單元7 ;數(shù)據(jù)處理單元I連接數(shù)據(jù)采集單元2、內(nèi)部數(shù)據(jù)源3 ;所述模擬儀表顯示系統(tǒng)11包括模擬儀表面板8和模擬控制按鈕面板9 ； 所述數(shù)據(jù)采集單元2包括一塊或多塊數(shù)據(jù)采集卡，采集外部數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的外部激勵(lì)信號(hào)，并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元I ;外部數(shù)據(jù)源即外部設(shè)備，不同的外部設(shè)備產(chǎn)生的外部激勵(lì)信號(hào)的類型不同，因此需要采用對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集卡；
所述內(nèi)部數(shù)據(jù)源3用于產(chǎn)生內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)；內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)是模擬儀表模型所能識(shí)別的信號(hào)，內(nèi)部數(shù)據(jù)源3可以模擬發(fā)生正弦信號(hào)，方波信號(hào)，鋸齒波信號(hào)等常用信號(hào)，同時(shí)可以根據(jù)用戶設(shè)定發(fā)生所需信號(hào)。內(nèi)部數(shù)據(jù)源3也可以用作驗(yàn)證外部實(shí)際儀表性能時(shí)的仿真數(shù)據(jù)源；
所述數(shù)據(jù)處理單元I包含帶有圖形數(shù)據(jù)處理功能的CPU和顯示卡，用于控制數(shù)據(jù)采集單元2的工作模式，處理數(shù)據(jù)采集單元2和內(nèi)部數(shù)據(jù)源3產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或信號(hào)；處理儀表配置單元4和控制按鈕配置單元6的圖形數(shù)據(jù)，分析處理儀表邏輯單元5和控制按鈕邏輯單元7產(chǎn)生的邏輯數(shù)據(jù)；
當(dāng)使用外部數(shù)據(jù)源時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理單元I將接收到的外部激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換為模擬儀表模型能識(shí)別的解碼后數(shù)據(jù)，分析解碼后數(shù)據(jù)，確定解碼后數(shù)據(jù)的作用對(duì)象，并把解碼后數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的模擬儀表模型的數(shù)據(jù)接口；
當(dāng)使用內(nèi)部數(shù)據(jù)源3時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元I接收內(nèi)部數(shù)據(jù)源3產(chǎn)生的內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)，并按照控制按鈕邏輯單元7發(fā)來(lái)的控制邏輯對(duì)內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行處理調(diào)整，將處理調(diào)整后的內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)發(fā)給相應(yīng)的模擬儀表模型的數(shù)據(jù)接口或信號(hào)輸出板卡21 ；
優(yōu)選地，模擬儀表控制系統(tǒng)10還包括與數(shù)據(jù)處理單元I相連的信號(hào)輸出板卡21，所述信號(hào)輸出板卡21用于產(chǎn)生外部實(shí)際儀表能識(shí)別的激勵(lì)信號(hào),發(fā)送給外部實(shí)際儀表；
所述儀表配置單元4提供儀表模型庫(kù)，供用戶從儀表模型庫(kù)中選擇需要的模擬儀表模型輸出顯示到模擬儀表面板8上；提供軟件界面，供用戶繪制儀表模型庫(kù)中不存在的模擬儀表模型；
所述儀表邏輯單元5用于向模擬儀表模型分配數(shù)據(jù)接口，設(shè)定模擬儀表模型的顯示邏輯，管理和定義模擬儀表模型間的邏輯關(guān)系；提供API (Application ProgrammingInterface,應(yīng)用程序編程接口)接口，供用戶為自定義模擬儀表模型加載相應(yīng)的顯示邏輯；儀表邏輯單元5能響應(yīng)數(shù)據(jù)處理單元I傳遞來(lái)的數(shù)據(jù)，依據(jù)模擬儀表模型的顯示邏輯產(chǎn)生響應(yīng)顯示信號(hào)并發(fā)送給模擬儀表面板8 ;
具體地來(lái)說(shuō)，儀表模型庫(kù)內(nèi)建好了常用儀表的模擬儀表模型，以及常用儀表的外形庫(kù)和顯示邏輯庫(kù)(為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL形式)，用戶可以從儀表模型庫(kù)內(nèi)選擇所需要的模擬儀表模型輸出顯示到模擬儀表面板8上，然后可以調(diào)整模擬儀表模型的位置、大小、顯示模式等屬性。當(dāng)用戶在儀表模型庫(kù)內(nèi)找不到需要的模擬儀表模型時(shí)，用戶可以通過(guò)儀表配置單元4提供的軟件界面，手工繪制需要的模擬儀表模型的外形，然后使用儀表邏輯單元5通過(guò)調(diào)用已有顯示邏輯的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL文件的方式從顯示邏輯庫(kù)中加載需要的顯示邏輯，然后與模擬儀表模型的外形綁定，形成自定義模擬儀表模型，然后將其輸出顯不到模擬儀表面板8上。對(duì)于某些特殊功能的儀表，如飛機(jī)地平儀，在常用儀表的顯示邏輯庫(kù)中并沒(méi)有為它定義顯示邏輯，此時(shí)，通常使用第三方軟件對(duì)特殊功能儀表的顯示邏輯進(jìn)行編寫(xiě)，用戶使用儀表邏輯單元5提供的API接口，將編寫(xiě)的特殊功能儀表的顯示邏輯編譯成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL的形式，當(dāng)繪制完模擬儀表模型的外形后，儀表邏輯單元5通過(guò)調(diào)用用戶編寫(xiě)的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL文件實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊顯示邏輯的加載，然后與模擬儀表模型的外形綁定，從而形成自定義模擬儀表模型，然后將其輸出顯不到模擬儀表面板8上。當(dāng)選用的多個(gè)模擬儀表模型之間有耦合關(guān)系時(shí)，儀表邏輯單元5還可以用于定義和管理這些模擬儀表模型之間的邏輯關(guān)系。所述控制按鈕配置單元6提供控制按鈕模型庫(kù)，供用戶從控制按鈕模型庫(kù)中選擇需要的控制按鈕模型輸出顯示到模擬控制按鈕面板9上；提供軟件界面，供用戶繪制控制按鈕模型庫(kù)中不存在的控制按鈕模型；
所述控制按鈕邏輯單元7為控制按鈕模型分配數(shù)據(jù)接口，設(shè)定控制按鈕模型的控制邏輯；提供API接口，供用戶為自定義控制按鈕模型加載相應(yīng)的控制邏輯；控制按鈕邏輯單元7能響應(yīng)用戶操作控制按鈕模型產(chǎn)生的控制信號(hào)，將控制信號(hào)包含的控制邏輯發(fā)給數(shù)據(jù)處理單元I ;
具體地來(lái)說(shuō)，控制按鈕模型庫(kù)內(nèi)建好了常用的控制按鈕模型，以及常用控制按鈕的外形庫(kù)和控制邏輯功能庫(kù)(為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL形式)，用戶可以從控制按鈕模型庫(kù)選擇所需要的控制按鈕模型輸出顯示到模擬控制按鈕面板9上，然后可以調(diào)整控制按鈕模型的位置、大小、顯示模式等屬性。當(dāng)用戶在控制按鈕模型庫(kù)內(nèi)找不到需要的控制按鈕模型時(shí)，用戶可以通過(guò)控制按鈕配置單元6提供的軟件界面，手工繪制需要的控制按鈕模型的外形，然后使用控制按鈕邏輯單元7通過(guò)調(diào)用已有控制邏輯的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL文件的方式從控制邏輯功能庫(kù)中加載需要的控制邏輯，然后與控制按鈕模型的外形綁定，形成自定義控制按鈕模型，然后將其輸出顯示到模擬控制按鈕面板9上。對(duì)于某些復(fù)雜邏輯功能的控制按鈕，在常用控制按鈕的控制邏輯功能庫(kù)中沒(méi)有為它定義控制邏輯，此時(shí)，需要使用第三方軟件對(duì)于上述復(fù)雜邏輯功能的控制按鈕的控制邏輯進(jìn)行編寫(xiě)，用戶使用控制按鈕邏輯單元7提供的API接口，將編寫(xiě)的復(fù)雜邏輯功能的控制按鈕的控制邏輯編譯成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL的形式，當(dāng)繪制完控制按鈕模型的外形后，控制按鈕邏輯單元7通過(guò)調(diào)用上述編譯完成的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件的方式，加載相應(yīng)的復(fù)雜邏輯功能的控制按鈕的控制邏輯，然后與控制按鈕模型的外形綁定，形成自定義控制按鈕模型，然后將其輸出顯示到模擬控制按鈕面板9上。所述模擬儀表面板8為觸摸顯示屏，用于顯示所選擇的儀表模型庫(kù)內(nèi)的模擬儀表模型或自定義模擬儀表模型，以及顯示上述模擬儀表模型或自定義模擬儀表模型的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；
所述模擬控制按鈕面板9為觸摸顯示屏，用于顯示所選擇的控制按鈕模型庫(kù)內(nèi)的控制按鈕模型或自定義控制按鈕模型，并且供用戶操作上述控制按鈕模型或自定義控制按鈕模型，產(chǎn)生控制信號(hào)并發(fā)送給控制按鈕邏輯單元7 ;
所述模擬儀表面板8和模擬控制按鈕面板9通常合設(shè)在同一個(gè)觸摸顯示屏上，一個(gè)觸摸顯示屏劃分出相應(yīng)區(qū)域分別給模擬儀表面板8和模擬控制按鈕面板9 ；
所述模擬儀表控制系統(tǒng)10采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，支持PC1、PX1、RS422、RS485等協(xié)議。根據(jù)所需要設(shè)計(jì)的儀表系統(tǒng)的規(guī)模，用戶可以定義模擬儀表顯示系統(tǒng)11的規(guī)模，可以設(shè)計(jì)多個(gè)模擬儀表顯示系統(tǒng)11，也可以在一個(gè)模擬儀表顯示系統(tǒng)11上通過(guò)按比例縮放的方式將模擬儀表模型輸出顯不在一個(gè)模擬儀表顯不系統(tǒng)11上。下面結(jié)合實(shí)例應(yīng)用本發(fā)明提出的可配置模擬儀表系統(tǒng)，以觀察、驗(yàn)證模擬儀表系統(tǒng)和實(shí)際儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)情況。首先設(shè)計(jì)人員先獲得實(shí)際儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求，來(lái)利用本發(fā)明搭建一個(gè)模擬儀表系統(tǒng)。設(shè)計(jì)人員從儀表配置單元4提供的儀表模型庫(kù)中選擇需要的模擬儀表模型輸出顯示到模擬儀表面板8上，如果儀表模型庫(kù)中沒(méi)有需要的模擬儀表模型，則利用上文所述的方法建立一個(gè)自定義模擬儀表模型。設(shè)計(jì)人員從控制按鈕模型庫(kù)中選擇需要的控制按鈕模型輸出顯示到模擬控制按鈕面板9上。如果控制按鈕模型庫(kù)中沒(méi)有需要的控制按鈕模型，則自建一個(gè)自定義控制按鈕模型。模擬儀表模型的數(shù)據(jù)接口由儀表邏輯單元5分配好。接著為模擬儀表顯示系統(tǒng)11分配數(shù)據(jù)源。有些模擬儀表模型需要外部數(shù)據(jù)源激勵(lì)。根據(jù)外部數(shù)據(jù)源設(shè)備的數(shù)據(jù)協(xié)議(如RS422、ARINC429、ARINC664等)配置數(shù)據(jù)采集單元2的數(shù)據(jù)接口，這時(shí)，數(shù)據(jù)采集單元2采集外部數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的外部激勵(lì)信號(hào)，并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元1，數(shù)據(jù)處理單元I將接收到的外部激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換為模擬儀表模型能識(shí)別的解碼后數(shù)據(jù)，分析解碼后數(shù)據(jù)，確定解碼后數(shù)據(jù)的作用對(duì)象，并把解碼后數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的模擬儀表模型的數(shù)據(jù)接口，去驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的模擬儀表模型；
對(duì)于不使用外部數(shù)據(jù)源激勵(lì)的模擬儀表模型，則可以利用內(nèi)部數(shù)據(jù)源3激勵(lì)。根據(jù)實(shí)際儀表的顯示需求,設(shè)定內(nèi)部數(shù)據(jù)源3的數(shù)據(jù)內(nèi)容，產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)，發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元I。用戶可以對(duì)模擬儀表模型需要的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，比如操作控制按鈕模型，產(chǎn)生控制信號(hào)，發(fā)送給控制按鈕邏輯單元7，控制按鈕邏輯單元7響應(yīng)控制信號(hào)，將控制信號(hào)包含的控制邏輯發(fā)給數(shù)據(jù)處理單元I。數(shù)據(jù)處理單元I按照控制按鈕邏輯單元7發(fā)來(lái)的控制邏輯對(duì)收到的內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行處理調(diào)整，然后再發(fā)給相應(yīng)的模擬儀表模型的數(shù)據(jù)接口，去驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的模擬儀表模型；
隨后運(yùn)行模擬儀表系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)操作外部數(shù)據(jù)源設(shè)備、改變內(nèi)部數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)、操作控制按鈕模型等方式來(lái)測(cè)試模擬儀表的不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和輸出顯示，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)漏洞，并及時(shí)更改。設(shè)計(jì)人員和儀表供應(yīng)商可以觀察模擬儀表模型的外觀和運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，儀表供應(yīng)商可以向設(shè)計(jì)人員提出反饋意見(jiàn)，指導(dǎo)設(shè)計(jì)方案的修正。真實(shí)用戶(比如駕駛員)可以通過(guò)操作模擬儀表系統(tǒng)，評(píng)估儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的實(shí)用性，向設(shè)計(jì)人員和儀表供應(yīng)商提出改進(jìn)需求。在模擬儀表系統(tǒng)改進(jìn)完善以后，儀表供應(yīng)商就可以按照改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案試生產(chǎn)實(shí)際儀表系統(tǒng)。實(shí)際儀表系統(tǒng)試生產(chǎn)出來(lái)以后，可以采用與模擬儀表系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的方式，使用同一外部數(shù)據(jù)源激勵(lì)，通過(guò)比較分析，對(duì)試生產(chǎn)的實(shí)際儀表系統(tǒng)的性能進(jìn)行評(píng)估，找到試生產(chǎn)的實(shí)際儀表系統(tǒng)的缺陷以便進(jìn)一步改進(jìn)。本發(fā)明的另外一個(gè)功能是提供了信號(hào)輸出板卡21，以便在外部數(shù)據(jù)源不到位的情況下，能夠驗(yàn)證外部的實(shí)際儀表。有時(shí)候外部數(shù)據(jù)源的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)進(jìn)度落后于儀表系統(tǒng)，例如外部數(shù)據(jù)源為機(jī)載設(shè)備，沒(méi)有生產(chǎn)出來(lái)，這時(shí)實(shí)際的機(jī)載儀表已經(jīng)由儀表供應(yīng)商試生產(chǎn)出，需要進(jìn)行驗(yàn)證。這時(shí)，首先啟動(dòng)內(nèi)部數(shù)據(jù)源3，根據(jù)外部實(shí)際儀表的顯示需求設(shè)定內(nèi)部數(shù)據(jù)源3，產(chǎn)生相應(yīng)的激勵(lì)信號(hào)，并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元I。用戶可以對(duì)外部實(shí)際儀表需要的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)用戶操作控制按鈕模型，產(chǎn)生控制信號(hào)，發(fā)送給控制按鈕邏輯單元7，控制按鈕邏輯單元7響應(yīng)控制信號(hào)，將控制信號(hào)包含的控制邏輯發(fā)給數(shù)據(jù)處理單元I。數(shù)據(jù)處理單元I按照控制按鈕邏輯單元7發(fā)來(lái)的控制邏輯對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)源3產(chǎn)生的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行處理調(diào)整。隨后處理調(diào)整后的激勵(lì)信號(hào)被發(fā)給信號(hào)輸出板卡21，信號(hào)輸出板卡21對(duì)其進(jìn)行編碼，產(chǎn)生外部實(shí)際儀表能識(shí)別的激勵(lì)信號(hào)，發(fā)送給外部實(shí)際儀表。觀察外部實(shí)際儀表的運(yùn)行狀況，以評(píng)估驗(yàn)證外部實(shí)際儀表。
本發(fā)明提高了儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的效率，對(duì)實(shí)際儀表系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與修正起到了很好的指導(dǎo)作用。
權(quán)利要求
1.一種可配置模擬儀表系統(tǒng)，其特征在于:包括模擬儀表控制系統(tǒng)(10),和與之相連的一個(gè)或多個(gè)模擬儀表顯示系統(tǒng)(11);所述模擬儀表控制系統(tǒng)(10)包括數(shù)據(jù)處理單元(I)、數(shù)據(jù)采集單元(2)、內(nèi)部數(shù)據(jù)源(3)、儀表配置單元(4)、儀表邏輯單元(5)、控制按鈕配置單元￠)、控制按鈕邏輯單元(7);數(shù)據(jù)處理單元(I)連接數(shù)據(jù)采集單元(2)、內(nèi)部數(shù)據(jù)源(3);所述模擬儀表顯示系統(tǒng)(11)包括模擬儀表面板(8)和模擬控制按鈕面板(9)； 所述數(shù)據(jù)采集單元(2)包括一塊或多塊數(shù)據(jù)采集卡，采集外部數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的外部激勵(lì)信號(hào)，并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元(I)； 所述內(nèi)部數(shù)據(jù)源(3)用于產(chǎn)生內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)； 所述數(shù)據(jù)處理單元(I)包含帶有圖形數(shù)據(jù)處理功能的CPU和顯示卡，用于控制數(shù)據(jù)采集單元(2)的工作模式，處理數(shù)據(jù)采集單元(2)和內(nèi)部數(shù)據(jù)源(3)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或信號(hào)；處理儀表配置單元(4)和控制按鈕配置單元￠)的圖形數(shù)據(jù)，分析處理儀表邏輯單元(5)和控制按鈕邏輯單元(7)產(chǎn)生的邏輯數(shù)據(jù)；當(dāng)使用外部數(shù)據(jù)源時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理單元(I)將接收到的外部激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換為模擬儀表模型能識(shí)別的解碼后數(shù)據(jù)，分析解碼后數(shù)據(jù)，確定解碼后數(shù)據(jù)的作用對(duì)象，并把解碼后數(shù)據(jù)發(fā) 送給相應(yīng)的模擬儀表模型的數(shù)據(jù)接口 ；當(dāng)使用內(nèi)部數(shù)據(jù)源(3)時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元(I)接收內(nèi)部數(shù)據(jù)源(3)產(chǎn)生的內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)，并按照控制按鈕邏輯單元(7)發(fā)來(lái)的控制邏輯對(duì)內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行處理調(diào)整，將處理調(diào)整后的內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)發(fā)給相應(yīng)的模擬儀表模型的數(shù)據(jù)接口或信號(hào)輸出板卡(21)； 所述儀表配置單元(4)提供儀表模型庫(kù)，供用戶從儀表模型庫(kù)中選擇需要的模擬儀表模型輸出顯示到模擬儀表面板(8)上；提供軟件界面，供用戶繪制儀表模型庫(kù)中不存在的模擬儀表模型； 所述儀表邏輯單元(5)用于向模擬儀表模型分配數(shù)據(jù)接口，設(shè)定模擬儀表模型的顯示邏輯，管理和定義模擬儀表模型間的邏輯關(guān)系；提供API接口，供用戶為自定義模擬儀表模型加載相應(yīng)的顯示邏輯；儀表邏輯單元(5)能響應(yīng)數(shù)據(jù)處理單元(I)傳遞來(lái)的數(shù)據(jù)，依據(jù)模擬儀表模型的顯示邏輯產(chǎn)生響應(yīng)顯示信號(hào)并發(fā)送給模擬儀表面板(8)； 所述控制按鈕配置單元(6)提供控制按鈕模型庫(kù)，供用戶從控制按鈕模型庫(kù)中選擇需要的控制按鈕模型輸出顯示到模擬控制按鈕面板(9)上；提供軟件界面，供用戶繪制控制按鈕模型庫(kù)中不存在的控制按鈕模型； 所述控制按鈕邏輯單元(7)為控制按鈕模型分配數(shù)據(jù)接口，設(shè)定控制按鈕模型的控制邏輯；提供API接口，供用戶為自定義控制按鈕模型加載相應(yīng)的控制邏輯；控制按鈕邏輯單元(7)能響應(yīng)用戶操作控制按鈕模型產(chǎn)生的控制信號(hào)，將控制信號(hào)包含的控制邏輯發(fā)給數(shù)據(jù)處理單元(I)； 所述模擬儀表面板(8)為觸摸顯示屏，用于顯示所選擇的儀表模型庫(kù)內(nèi)的模擬儀表模型或自定義模擬儀表模型，以及顯示上述模擬儀表模型或自定義模擬儀表模型的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)； 所述模擬控制按鈕面板(9)為觸摸顯示屏，用于顯示所選擇的控制按鈕模型庫(kù)內(nèi)的控制按鈕模型或自定義控制按鈕模型，并且供用戶操作上述控制按鈕模型或自定義控制按鈕模型，產(chǎn)生控制信號(hào)并發(fā)送給控制按鈕邏輯單元(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可配置模擬儀表系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬儀表控制系統(tǒng)(10)還包括與數(shù)據(jù)處理單元(I)相連的信號(hào)輸出板卡(21)，所述信號(hào)輸出板卡(21)用于產(chǎn)生外部實(shí)際儀表能識(shí)別的激勵(lì)信號(hào)，發(fā)送給外部實(shí)際儀表。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可配置模擬儀表系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬儀表面板(8)和模擬控制按鈕面板(9)合設(shè)在同一個(gè)觸摸顯示屏上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種可配置模擬儀表系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬儀表控制系統(tǒng)(10)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，支持PC1、PX1、RS4 22、RS485協(xié)議。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可配置模擬儀表系統(tǒng)，包括模擬儀表控制系統(tǒng)，和與之相連的一個(gè)或多個(gè)模擬儀表顯示系統(tǒng)；所述模擬儀表控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集單元、內(nèi)部數(shù)據(jù)源、儀表配置單元、儀表邏輯單元、控制按鈕配置單元、控制按鈕邏輯單元；數(shù)據(jù)處理單元連接數(shù)據(jù)采集單元、內(nèi)部數(shù)據(jù)源；所述模擬儀表顯示系統(tǒng)包括模擬儀表面板和模擬控制按鈕面板。數(shù)據(jù)處理單元包含帶有圖形數(shù)據(jù)處理功能的CPU和顯示卡，用于控制數(shù)據(jù)采集單元的工作模式，處理數(shù)據(jù)采集單元和內(nèi)部數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或信號(hào)；處理儀表配置單元和控制按鈕配置單元的圖形數(shù)據(jù)，分析處理儀表邏輯單元和控制按鈕邏輯單元產(chǎn)生的邏輯數(shù)據(jù)；本發(fā)明用于儀表系統(tǒng)的模擬設(shè)計(jì)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案。
文檔編號(hào)G05B19/418GK103116340SQ20131002695
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者宋益平, 李家遠(yuǎn), 袁侃 申請(qǐng)人:無(wú)錫華航電子科技有限責(zé)任公司