摘要：针对传统的lia中 marx升压通过步进电机带动自耦变压器来实现所带来的精度低、磨损大等缺陷，本系统采用chroma可编程交流电源对marx进行升压较好地解决了上述问题，并利用gpib-lan网络适配器，基于客户机/服务器模式在labwindows/cvi平台上开发了具有虚拟仪器特点的系统。
关键词：marx升压 可编程交流电源 gpib-lan适配器 客户机/服务器模式 虚拟仪器

1 引言

　　传统的lia中marx是通过步进电机带动自耦变压器来实现升压的，根据实际应用情况来看，这种方式会造成精度低、噪声大、磨损高、安全系数低、系统集成难度大等问题。新建的脉冲功率系统marx升压采用chroma可编程交流电源来解决上述问题。该电源的固定工作方式中通过调整输出斜率可以满足升压要求；电源的保护功能提高了系统的安全性；利用其上的gpib接口容易实现系统集成。运行结果表明了系统的有效性和可靠性。

　　2 系统的硬件拓扑结构

　　直线感应加速器运行时，会产生较强的电磁干扰，marx发生器自放电也会产生危害，系统的电磁干扰防护和抑制显得尤为重要,同时考虑到实际系统规模、协议转换器和gpib接口的技术特性，该系统的硬件结构如下：

　　chroma可编程交流电源向负载提供高品质的交流输出，输出电压、频率连续可调。在 其固定工作方式下，输出电压可以一定的斜率上升。例如，可设斜率为：0.001v/ms,即每秒上升1v，这就满足了marx充电的技术要求，代替了原来的自耦变压器调节功能。各交流电源上的gpib接口通过gpib－lan适配器，将gpib协议转换成tcp/ip协议，通过光纤和服务器连接，组成一个局域网系统。gpib－lan适配器支持ieee488.2（gpib） 和ieee802.3（10base-t以太网〕协议，提供visa（virtual instrument software architecture）软件接口函数库。一个适配器最多可带14个gpib设备，通过组态软件，可很方便地组成局域网。经过试验证实，虽然visa是vxiplug&play联盟的标准,但各大公司的产品仍存在不兼容性。在本系统中，使用tektronix公司的ad007网络适配器就无法和chroma可编程电源通信，而改为ni公司的适配器则工作正常，因为该电源的visa驱动是由ni公司提供的，这是值得注意的问题。从实际应用的情况来看，在服务器中直接插入gpib卡对电源进行控制，曾出现了卡损坏、死机等现象。采用网络适配器的好处是显而易见的，它使电源系统和计算机控制系统实现电气隔离，有效地抑制了电磁干扰，提高了系统的可靠性。

　　3 软件设计

　　3.1 虚拟仪器与软件开发环境

　　虚拟仪器是指具有虚拟仪器面板的计算机系统，操作人员通过友好的图形用户界面来控制仪器的运行，以完成数据采集、分析、显示、存储等。其最大的特点是用户能够根据自己的需要更改或重新定义仪器的功能。虚拟仪器的硬件平台主要有pc总线、gpib总线和vxi/pxi总线。目前，虚拟仪器的开发软件主要分为两类：一类是图形化的编程语言，代表性的有labview，hpvee；一类是文本式的编程语言，如c，visualc++，labwindows/cvi等。本系统的开发软件选择labwindows/cvi 5.5，它比labview具有更大的灵活性。labwindows/cvi是一种开放的开发环境，以工程文件为主体框架把c源代码文件、头文件、库文件、目标模块、用户界面文件、动态链接库、仪器驱动程序集成在一起。ni公司专门为chroma可编程电源提供了仪器驱动程序，可以很方便地加入到工程文件中。

　　3.2 基于datasocket实现客户机/服务器模式的软件结构

　　计算机控制系统中的通信往往是各个用于控制的应用程序间进行数据交换的数据通信，实现应用程序间的数据通信有多种方式：文件共享、标准的socket和winsock编程、dcom编程、activex等。labwindows/cvi也提供了丰富的实现应用程序间的数据通信的库函数，其中，datasocket库使用datasocket服务器来提供对一个网络上不同机器间的数据交换的支持。应用datasocket库函数来编程，可以方便地从http服务器、ftp服务器、opc服务器、dstp(datasocket transfer protocol)服务器、文件中读取多种类型的数据，同时，也可向文件、dstp服务器写入数据。虽然可采用文件i／o函数、tcp／ip库、ftp／http来实现数据交换，这样势必要编写大量的程序代码。由于datasocket库提供了针对底层通信协议的一致的api，大大的简化了实现不同机器间的文件、应用程序间的数据交换编程的工作量。

　　datasocket技术包含两方面的内容： datasocket api和datasocket服务器。datasocket api自动把要通过网络传送的测量数据转化成字节流，并在datasocket应用端把字节流恢复成原来的数据格式。datasocket api也是很简单的，其操作和标准的文件i /o相似。datasoc