基于labVIEW的安全带调节件调节力检测系统改造

基于 labVIEW的安全带调节件调节力检测系统改造

李世远

柳州市自动化科学研究所，广西 柳州 545001

摘要：通过对现有汽车座椅安全带调节件调节力检测系统的使用及分析，重新设计了基于labVIEW的安全带调节件调节力上位机检测系统。文中介绍了系统升级后数据保存、读取、分析及检测报告自动生成功能。

关键词：安全带；labVIEW；调节件调节力

引言

汽车座椅安全带在量产之前，生产厂家需要对其进行多项性能测试，其中包括安全带调节件调节力检测。客户现有汽车安全带调节件调节力检测设备在使用过程中存在数据难以大量保存、试验数据分析效果不佳等情形。为解决该问题同时考虑设备功能扩展问题，本文通过增加上位机并进行二次开发设计，实现了安全带调节件调节力检测系统对数据存储、读取及自动生成报告等运用。

1 、系统结构

前面提到客户现有检测设备系统采用的控制器是三菱FX3U系列PLC，其主

要完成检测系统对两台行走伺服电机的控制；完成安全带在测试牵拉过程中对位移、力矩数据的记录及分析；PLC通过通讯扩展模块完成与上位机的数据交换。检测系统改造前后对比如图1：

图1

改造前检测人员只能通过触摸屏获得基本的检测信息；改造后，在硬件方面增加电脑替代原有的触摸屏，软件方面在操作系统中安装labVIEW开发软件一套。

下面结合本次系统改造简单介绍labVIEW的基本功能应用。

2. 功能

2.1数据保存

试验中，系统不仅要实时读取压力传感器信号、伺服脉冲信号（位移），还

要对指定数据进行实时保存。下面通过单个函数将数据保存为.xls格式的文件来说明labVIEW保存数据的基本过程。

图2

如图2所示，labVIEW通过单个函数将数据保存为.xls格式文件基本流程为：

对话框提示保存为.xls格式文件---报表类型为HTML格式---定义报表头---定义报表头后空2行—添加试验记录表数据---提示报表数据保存成功或失败。需要说明的是，labVIEW不仅可以保存文本字符数据，还可以保存图片图像数据。

2.2数据读取

数据读取是通过函数指令读取指定格式文件，据读取目的是为使用者对保存

数据进行查询及再处理。在前面2.1节labVIEW进行数据保存时，其采用的是HTML语言描述。如果要对其保存后的数据进行读取操作，就得了解HTML语言。以下通过截取保存生成的部分HTML代码，结合程序框图来说明如何读出位移与负荷力的数据。

序号

时间

位移 mm

负荷 N

1

2021-7-13 11:15:38

95.25

0.0000

2

2021-7-13 11:15:39

94.95

-50.0000

图3

如图3所示，通过标注数字介绍如下：①读取字符代码，②判断是否含有excel字符；③匹配到“负荷 N”字符后对后续数据进行循环处理；经④匹配“

”后、⑥匹配“”前，连续三次匹配后，得到数据如下:1 2021-7-13 11:15:38 95.25 0.0000 2 2021-7-13 11:15:39 94.95 50.0000；⑦、⑧处理数据位置除以4余数为2跟3的数（因为每组数据记录包含序号、时间、位移、负荷四笔数据），结果就是保留从0组开始的第2组、第3组数据。通过移位寄存器方式循环处理，最终获得数据95.25 0.0000 94.95 50.0000，这就是筛选出来的位移与负荷数据，进一步的继续进行分离位移、负荷的数据为：95.25 0.0000 94.95 50.0000。

依次类推，这样就可以通过读取html格式的数据，建立起位移与负荷的对应关系，还可以生成位移与负荷的关系曲线，其它程序框图省略。

2.3检测报告生成

在检测服务过程中，检测单位不仅要向样品测试委托方提供实时数据保存、历史数据访问，还要提供针对每个样品试验的最终结果。在这里我们利用labVIEW的MS Office Report控件，结合电脑word书签功能，通过生成一份word报告的形式，简要说明安全带调节件调节力检测系统生成报告的过程。

首先，在word里面做好书签+定位的模板，书签及定位的作用是让第三方软件，根据书签名，将数据填写在与该书签对应的位置即可。由于模板可以根据设计者自由定义，生成报表所需要填入的数据信息已经提前定位，所以我们可设计出复杂、美观的报表。限于篇幅，这里省去了本次检测系统改造生成报表的word模板。

其次，在完成word的模板制作后，在labVIEW程序框图里面通过控件的方式调用该模板，流程如下：函数-报表生成-MS Office Report-调取word模板，最后在labVIEW程序框图里完成变量与word模板里面书签的对应关系。

如图4，左侧为配置控件函数MS Office Report在调取word模板后弹出的截图，从图中Report Contents处可以看到先前设计好的的全部书签；右侧为labVIEW变量成功连接报表控件后。至此，本系统的检测报告功能基本完成。

图4

本系统改造中应用到labVIEW的其他功能不再赘述。

4、系统特点

labVIEW是业界领先的工业标准图形化编程工具，其使用图形化编辑语言G

编写程序；其提供了丰富的函数指令，拥有强大的数据处理功能，可以设计出种类多、功能强大的系统。以labVIEW设计开发的上位机替代了原有的触摸屏功能，极大地方便实现了系统对试验数据存储、数据读取、检测报告生成等功能。

5、结束语

升级改造后的汽车座椅安全带调节件调节力检测系统目前已在汽车质量监督检验中心投入使用，运行效果良好。新系统提高了试验数据存储读取和分析速度，减轻了检测人员以往填写数据和编写检测报告的工作量，同时保证了检测报告生成准确性和效率。基于labVIEW设计的检测系统柔性化程度高、适应性强，值得在汽车检测行业进行推广。

参考文献

[1]虚拟仪器应用技术项目教程/秦益林，李晴编著

[2]翁国玲. 基于虚拟仪器技术的舰船自动气象仪系统开发[J]. 舰船科学技术， 2017， 39（24）： 170-172.