利用GOOP編程技術(shù)的大規(guī)模系統(tǒng)集成與自動(dòng)歐洲戰(zhàn)斗

Author(s):
John Duncalf - 主要單元團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人－ BAE Systems (英國(guó))
James Peter - 技術(shù)總監(jiān)－ TBG Solutions (英國(guó))

Industry:
Government/Defense, Aerospace/Avionics

Products:
Data Acquisition, Distributed I/O, Industrial Communications, Software

The Challenge:
通過(guò)提供一種有效的軟件架構(gòu)，替換現(xiàn)有的測(cè)試軟件，從而能夠提供更好的技術(shù)支持與測(cè)試可靠性。完成這項(xiàng)工作不應(yīng)導(dǎo)致較長(zhǎng)時(shí)間的停產(chǎn)，而應(yīng)確保方便進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

The Solution:
利用GOOP（圖形化面向?qū)ο缶幊蹋┸浖軜?gòu)以提供模塊化且可拓展的系統(tǒng)組件，可以提供一種漸次改變的方式。這是通過(guò)將現(xiàn)有代碼分解為一個(gè)個(gè)離散的模塊，并從一個(gè)完全重新設(shè)計(jì)的用戶界面（UI）動(dòng)態(tài)調(diào)用這些模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

硬件

該系統(tǒng)的硬件由兩個(gè)測(cè)試頭“灣”和一個(gè)工作間組成。每個(gè)測(cè)試灣擁有約1400個(gè)輸入/ 輸出（I/O）通道，而工作間具有約600個(gè)I/O 通道。這些I/O 通道都通過(guò)三個(gè)獨(dú)立的由NI FieldPoint模塊構(gòu)成的RS485網(wǎng)絡(luò)連接，并通過(guò)OPC服務(wù)器訪問(wèn)，一個(gè)OPC 服務(wù)器對(duì)應(yīng)一個(gè)RS485網(wǎng)絡(luò)。除I/O 通道外，測(cè)試灣周圍還有各種其他儀器，主要是RS232設(shè)備（DMM與PALL 污染監(jiān)測(cè)設(shè)備）和兩個(gè)NI PCI DAQ 板卡。

最初的系統(tǒng)軟件包含約370 Mb代碼，這是一項(xiàng)耗時(shí)約35年的開(kāi)發(fā)成果。整個(gè)代碼通過(guò)單個(gè)頂層VI（虛擬儀器）進(jìn)行調(diào)用，可能需要長(zhǎng)達(dá)5分鐘的時(shí)間才能加載至PC 存儲(chǔ)器。這使得系統(tǒng)難于調(diào)試，而且?guī)缀鯚o(wú)法維護(hù)。穩(wěn)定該系統(tǒng)的最顯著的優(yōu)勢(shì)在于將代碼分解成測(cè)試與工具模塊。

這些模塊一經(jīng)識(shí)別，便通過(guò)一些內(nèi)部封裝有測(cè)試數(shù)據(jù)的GOOP- 類VI 對(duì)其進(jìn)行改造。一旦完成該項(xiàng)工作，系統(tǒng)便支持根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)加載這些模塊至系統(tǒng)存儲(chǔ)器或自系統(tǒng)存儲(chǔ)器卸載。因而，UI便可與系統(tǒng)代碼的其余部分相分離。

系統(tǒng)架構(gòu)展現(xiàn)了OOP 類中的數(shù)據(jù)封裝

這樣顯著地降低了系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器占用――約2 Mb（供UI 使用）加上1~5 Mb（取決于同時(shí)使用哪一個(gè)。其他方面的系統(tǒng)改進(jìn)包括將系統(tǒng)的某些時(shí)間關(guān)鍵的處理工作（如E-stop 處理子例程）分發(fā)至網(wǎng)絡(luò)的其他部分，以避開(kāi)OPC 服務(wù)器中的延遲。這是通過(guò)Compact FieldPoint 與LabVIEW 實(shí)時(shí)模塊實(shí)現(xiàn)的。
展望

系統(tǒng)在獲得所期望的性能與靈活性的同時(shí)，也支持我們規(guī)劃設(shè)備的更替。現(xiàn)在可以升級(jí)部分設(shè)備而不影響其他部分。例如，現(xiàn)在的RS232- 驅(qū)動(dòng)的DMM將由通過(guò)LAN控制的NI PXI 替代。這可以通過(guò)在某個(gè)測(cè)試灣中使用GOO 來(lái)完成，而不必使用主要設(shè)備宕機(jī)。
總結(jié)

長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)這一設(shè)備的想法早就被放棄。這使得后來(lái)幾個(gè)月的開(kāi)發(fā)過(guò)程的管理更為輕松。

就靈活性、可維護(hù)性、代碼性能、裝配可靠性和成本節(jié)省而言，向GOOP 編程模式的轉(zhuǎn)換所獲得的回報(bào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期。

在生產(chǎn)流水線環(huán)境下，新的架構(gòu)使得動(dòng)態(tài)修改系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，以獲得對(duì)開(kāi)發(fā)中的中間產(chǎn)品的支持。

如果您有任何問(wèn)題,請(qǐng)留言給NI工程師，我們會(huì)盡快給您回電！

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John Duncalf
主要單元團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人－ BAE Systems (英國(guó))