监控终端应用程序将用户配置好的试验流程信息使用TCP/IP协议下载到PXI-8106嵌入式实时控制器，运行在实时控制器上的应用程序按照自动流程信息配置决定当前时刻试验台应该打开的电磁阀，由PXI-6528驱动继电器完成。同样监控终端按照流程配置通过Profibus通信卡设定直流调速器转速，控制步进电机运行，使齿轮箱产品处于试验要求的工作状态。工作状态稳定后，对环境参数和振动噪声信号进行数据采集。

 图2 硬件结构图

　　实时控制器应用程序对采集的数据进行处理，按照流程配置信息决定当前时刻哪些环境参数需要进行报警检测，如发生报警按照用户配置的报警等级决定流程执行跳转到不同的安全流程，像正常停车或紧急停车；按照流程配置信息决定当前时刻是否进行振动噪声采集和实时分析；按照流程配置信息决定哪些试验数据需要存入硬盘。
环境参数信号调理
　　由于现场强电弱电环境并存、直流调速器中变频器的使用等，导致电磁环境比较复杂，这对传感器变送器等弱电信号的传输和采集提出了较高的要求。为了保证设备及人员安全并准确采集传感器信号，首先，将试验台、数字量控制柜及测量系统机柜单点接地，避免地环干扰；其次，各传感器信号线及激励线经过屏蔽接入测量系统，减小电磁干扰；最后使用SCXI调理模块对传感器变送器信号进行隔离、放大、滤波，最大限度地提高测量精度。

　　在本系统的风电齿轮箱产品测试中，温度、压力等环境参数分别使用Pt100热电阻、压力变送器将物理信号转化为电信号，通过SCXI-1581电流激励模块和SCXI-1102放大输入模块对铂电阻信号进行信号调理，通过SCXI-1125隔离输入模块对压力信号进行隔离、放大、滤波。为消除线路电阻对铂电阻信号的影响，Pt100热电阻使用4线制接入系统。环境参数属于缓变信号，系统使用4Hz低通滤波器消除50～60Hz工频干扰。

　　振动噪声采集
　　对振动噪声信号的采集，试验方法关心24个测试点振动信号的相位关系，因此要求系统对振动信号进行同步采集。系统采用8通道NI PXI-4472动态信号分析仪对噪声和振动信号进行采集，根据试验标准，齿轮箱测试关心24路振动和2路噪声信号，需要使用4块PXI-4472。PXI-4472通道间可做到同步采集，为解决各模块间的同步问题，如图2所示，使用PXI-1050背板上的10MHz系统时钟，将这个统一的时钟信号通过PXI时钟触发同步总线传递到各个模块。
  要做到模块间真正的同步，除时钟信号统一外，还需要触发信号触发各模块同时开始工作，系统将插在PXI-1050机箱2槽的PXI-4472作为主板卡(Master Device)，其它槽位的PXI-4472作为从板卡(Slave Device)，从主板卡发送触发信号，该信号通过星形触发总线(Star Trigger)到达各从板卡，电路设计上保证了星形触发线传送到每个模块的时间相等，触发信号偏斜小于1ns，主板卡到各从板卡之间的时延不超过5ns。利用PXI高度集成的时钟触发特性，以较高的性价比，完成了对多个振动噪声通道的同步数据采集。
  以一块主板卡、一块从板卡为例，以上同步触发工作通过LabVIEW编程实现的代码如图3所示。

图3 模块间同步触发程序