序 言

光測(cè)量早已不再局限于電信這一傳統(tǒng)領(lǐng)域。隨著光學(xué)應(yīng)用在工業(yè)制造、生物研究、醫(yī)療保健等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)更寬波長(zhǎng)范圍和更高測(cè)量精度的光譜分析儀的需求也隨之不斷增加。

YOKOGAWA橫河憑借與光測(cè)試測(cè)量行業(yè)客戶長(zhǎng)期合作積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出了可靠性和靈活性享譽(yù)全球的光譜分析儀。另一方面，隨著信息化時(shí)代的不斷推進(jìn)，系統(tǒng)集成的需求也在不斷擴(kuò)大，光譜分析儀與上位機(jī)的通信也變得越來越重要。

如何實(shí)現(xiàn)橫河光譜分析儀與上位機(jī)的通信？我們有多種解決方案供用戶選擇。

光譜分析儀的通信接口

與通信協(xié)議

眾所周知，通信接口與通信協(xié)議是儀器與上位機(jī)通信時(shí)不可或缺的元素。為了滿足各種通信的需求，橫河光譜分析儀為客戶提供了以下幾種通信方式：

• SOCKET：以太網(wǎng)口，套接字，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行通信的接口。

• VXI-11：以太網(wǎng)口，VXI-11網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，常用于測(cè)量?jī)x器中。

• GPIB：GPIB接口，通用接口總線通信協(xié)議，使用前通常需要安裝驅(qū)動(dòng)。

• RS232：RS232串口，串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，使用前通常需要安裝驅(qū)動(dòng)。

圖1：AQ6370D通信接口面板

光譜分析儀的接口設(shè)置

在儀器右端小鍵盤中找到【SYSTEM】按鈕并按壓，將會(huì)在屏幕中出現(xiàn)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)置菜單，選擇【MORE】翻頁(yè)至第二頁(yè)，將出現(xiàn)遠(yuǎn)程控制設(shè)置菜單（AQ6370D，圖2）。此菜單中可對(duì)通信接口、GPIB以及RS232等進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。

可設(shè)置內(nèi)容如下：

• 通信接口設(shè)置：選擇通信接口種類

• GPIB設(shè)置：設(shè)置GPIB通信地址

• RS232設(shè)置：設(shè)置RS232通信參數(shù)

•  網(wǎng)絡(luò)設(shè)置：設(shè)置IP地址等參數(shù)

圖2：遠(yuǎn)程控制設(shè)置菜單

使用SOCKET和VXI-11

通信時(shí)的區(qū)別

在上位機(jī)程序中，需要針對(duì)不同的通信協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。而相比較于GPIB和RS232，使用SOCKET和VXI-11通信時(shí)，由于都需要使用到網(wǎng)口，因此會(huì)給人造成一些誤解。因此本文將詳細(xì)說明一下兩者在通信時(shí)的區(qū)別。

在編寫上位機(jī)程序時(shí)，使用SOCKET和VXI-11的主要區(qū)別是：連接儀器時(shí)所需要的設(shè)置不同（表1）。

通過表1可以看出，在使用以太網(wǎng)口通信時(shí)，因?yàn)閂XI-11不需要設(shè)置端口號(hào)，且不用進(jìn)行用戶驗(yàn)證，所以此方式比SOCKET更為方便。同時(shí)需要注意的是，當(dāng)使用SOCKET時(shí)，如果用戶名為“anonymous”時(shí)，密碼將變得無(wú)效。然而理論上來說，用戶名后必須接密碼，所以此時(shí)仍需要發(fā)送空白指令來代替密碼，以便光譜分析儀可以按照正確的步驟去理解指令。

另外，當(dāng)選擇用VXI-11進(jìn)行通信時(shí)，可以使用橫河官方所提供的通信類庫(kù)TMCTL（圖3），利用它可以非常便捷地實(shí)現(xiàn)光譜分析儀與上位機(jī)的通信。關(guān)于TMCTL的詳細(xì)內(nèi)容，可參考往期文章。（TMCTL類庫(kù)使用詳解）議

是否需要IP地址

是否需要端口號(hào)

SOCKET

是

是

VXI-11

是

否

表1：SOCKET和VXI-11通信時(shí)所需要的參數(shù)

圖3：通信類庫(kù)TMCTL簡(jiǎn)介

使用VXI-11的通信案例

由于使用起來非常簡(jiǎn)單，在選擇用以太網(wǎng)口進(jìn)行通信時(shí)，我們也首先推薦使用VXI-11協(xié)議。使用VXI-11時(shí)通常需要以下幾個(gè)步驟：

1. 導(dǎo)入相關(guān)類庫(kù)或包

2. 利用類庫(kù)或包中的API連接儀器

3. 利用類庫(kù)或包中的API發(fā)送指令/接收數(shù)據(jù)

4. 利用類庫(kù)或包中的API斷開與儀器的連接

圖4為使用VXI-11協(xié)議時(shí)，利用Python語(yǔ)言的通信案例。在導(dǎo)入vxi11包之后，可以快速地實(shí)現(xiàn)與光譜分析儀的連接，并發(fā)送相應(yīng)的通信指令完成與儀器的交互。關(guān)于通信指令等相關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參考通信手冊(cè)。

圖4：使用VXI-11協(xié)議的Python案例