基于Windows 2000的工业CT机控制系统开发研究

摘要

工业CT(Computerized Tomography)是计算机技术与放射学相结合产生的一种的成像技术。它在无损状态下获得被检断面的二维灰度图像，然后以图像的形式清晰、准确、直观地展现被检物体内部的结构特征、材料密度及缺损状况。该技术在工业产品无损检测、无损质量评价、新产品的计算机辅助设计和反向制造等方面都具有重要的应用价值。 论文首先对工业CT控制系统进行了分析研究。工业CT控制系统一般要实现CT扫描过程控制，实现DR扫描过程控制、实现扫描过程运动速度、运动位置及数据采集控制，系统自检与安全联锁保护等控制。传统的控制系统采用的是以DOS为核心的系统，难以满足现代工业CT机控制系统并行多任务的特点，采用Windows 2000开发工业CT的控制系统势在必行。 根据工业CT控制系统特点，提出了基于Windows 2000工业CT控制系统的总体结构，提出了主控制台设计方案。主控制台实现电源控制、系统监控和安全联动状态与控制功能。提出了符合工业CT扫描运动特点的控制方法和控制软件总体结构，并对之进行了深入分析。 根据工业CT现场操作的特点，设计了工业CT现场控制台结构；分析了工业CT现场控制台应该具有的功能；设计了工业CT现场控制台控制电路，并开发了现场控制台应用软件。 论文最后对基于Windows 2000平台的工业CT扫描运动控制进行了研究。WDM(Windows Driver Model)是Microsoft力推的全新驱动程序模式，旨在通过提供一种灵活的方式来简化驱动程序的开发，在实现对新硬件支持的基础上减少并降低所必须开发的驱动程序的数量和复杂性。论文以PCL839运动控制卡为例，研究了在WDM模式下开发工业CT扫描运动控制设备驱动程序的方法，并分析了设备驱动程序和用户程序交互的过程。