一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
本采集控制系統(tǒng)包含軟硬件兩部分。硬件部分是一款 USB總線高精度20位采集模塊。硬件部分具有 4路模擬輸入、開(kāi)關(guān)量4路輸入/4路輸出、 二路24位減法計(jì)數(shù)器(支持脈沖間隔或頻率測(cè)量功能)、兩路20位脈沖發(fā)生器。采用 USB總線 ,支持即插即用、實(shí)時(shí)采集。采集模塊的所有功能設(shè)置都可以通過(guò)軟件控制,不需要硬件跳線。
軟件部分包括參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、曲線顯示、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表打印等菜單,可采集 4 路 不同傳感器數(shù)據(jù)(如壓力、溫度、流量等) ,把采集信號(hào)以曲線形式顯示,實(shí)現(xiàn)以圖線形式實(shí)時(shí)顯示采集數(shù)據(jù),并可以 EXCEL 格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù),界面直觀,易于觀察。
同時(shí),可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量輸出通道的手自動(dòng)控制 : 通過(guò)手動(dòng)啟動(dòng)、停止按鈕控制開(kāi)關(guān)量輸出通道,驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備;還可通過(guò)設(shè)置 4 通道上限(或下限)值自動(dòng)控制對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)量輸出通道,同樣實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。
二、技術(shù)性能
AD 部分
① 電壓: 4 路單端輸入,輸入電壓:± 5V 。
② AD 轉(zhuǎn)換器: 20 位 AD ,速度 1000Hz (連續(xù)采集模式)。
③ 通道輸入阻抗: 10 兆歐姆。
④ 輸入插座: 20 線扁平電纜插座。
⑤ 系統(tǒng)精度:± 0.03% FSR( 電壓精度:± 3mV) 。
⑥ 有效分辨率:大于 18 位。
⑦ 噪音(峰值):小于± 3LSB(20 位, 100 個(gè)采樣點(diǎn) ) 。
⑧ 輸入具有過(guò)壓保護(hù),可以承受瞬時(shí) -±20 伏的電壓。
開(kāi)關(guān)量部分
1 、4 路輸入通道,性能:
輸入電壓: TTL 電平,兼容 3 伏電平。
高電平:大于 2 伏。
低電平:小于 0.8 伏。
輸入電壓范圍: 0-5 伏。
輸入端口內(nèi)部通過(guò) 10K 電阻上拉到 3 伏。因此懸空時(shí),輸入 =1 。
2 、4 路輸出通道,性能:
輸出電壓: 5 伏電平,兼容 TTL 電平。
高電平:大于 2.5 伏。
低電平:小于 0.5 伏。
*輸出電流: 10 毫安 / 路。
開(kāi)關(guān)量輸出上電自動(dòng)清零。
三、連接器插座定義
① 采集模塊有兩個(gè)扁平電纜連接器:P1腳、P2腳。
② P1: 20腳扁平電纜插座對(duì)應(yīng)4路模擬輸入。
P2: 40腳扁平電纜插座對(duì)應(yīng)8路開(kāi)關(guān)量。
四、電路連接圖
五、系統(tǒng)運(yùn)行界面的主菜單包括:
設(shè)備號(hào)、 權(quán)限管理、 設(shè)置、 查詢、 報(bào)表、 開(kāi)始采集、 停止采集、 退出。
六、主要運(yùn)行界面如下:
1、初始界面
軟件啟動(dòng)后,出現(xiàn)如下的歡迎界面:
等待 3 秒鐘后,歡迎界面關(guān)閉。如果此程序已經(jīng)設(shè)置了密碼,則會(huì)出現(xiàn)如下的密碼輸入窗口:
此時(shí)要求用戶輸入正確的密碼,如果密碼輸入錯(cuò)誤,將無(wú)法進(jìn)入主界面。
2 、主界面
系統(tǒng)主菜單如下:
用戶權(quán)限管理
通道信息設(shè)置
開(kāi)始采集數(shù)據(jù)
停止采集數(shù)據(jù)
保存數(shù)據(jù)
采集數(shù)據(jù)查詢
報(bào)表打印
清除歷史數(shù)據(jù)
重繪曲線
顯示幫助
退出系統(tǒng)
3、權(quán)限管理:
單擊主界面中工具欄的 按鈕,即可彈出用戶管理窗口,為該程序設(shè)置或者取消密碼。用戶管理窗口如下:
在更改或取消密碼時(shí),用戶首先要正確輸入舊密碼,如果舊密碼輸入錯(cuò)誤,密碼將無(wú)法更改或取消。
如果“取消密碼”的復(fù)選框選中,則輸入的新密碼無(wú)效,按取消密碼對(duì)待。
4、寫入設(shè)備號(hào)
每臺(tái)硬件設(shè)備有對(duì)應(yīng)的設(shè)備號(hào),只有當(dāng)上位機(jī)軟件與硬件設(shè)備的設(shè)備號(hào)一致時(shí)才可實(shí)現(xiàn)通訊,完成采集、顯示及控制等功能。
5 、通道參數(shù)設(shè)置:
在程序的主界面中點(diǎn)擊 按鈕,即可進(jìn)入通道信息設(shè)置窗口,為采集器設(shè)置相應(yīng)的選項(xiàng)。
通道信息設(shè)置窗口如下:
其中,
*小值 是指相應(yīng)通道輸入為 4mA 時(shí)所對(duì)應(yīng)的值。
*值 是指相應(yīng)通道輸入為 20mA 時(shí)所對(duì)應(yīng)的值。
校正值 是指采集器的偏離值。
單位 是指外界被測(cè)量物理量的單位,設(shè)定好后可以顯示在主界面相應(yīng)的通道中。
重繪曲線 是指重新開(kāi)始繪制相應(yīng)通道的曲線,按下相應(yīng)通道的 按鈕,則該通道曲線重新開(kāi)始繪制。
通道設(shè)置界面后半部分可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量控制,如上限(或下限)報(bào)警,驅(qū)動(dòng)繼電器通斷以啟停外部設(shè)備等功能。用戶可根據(jù)工程需要自行選擇:
上下限選擇 及 上下限值 :
例如,當(dāng)用戶需要實(shí)現(xiàn)當(dāng)采樣值(如溫度)大于上下限值設(shè)定的值(如 30 ℃)時(shí),可選擇上限,則當(dāng)采樣值大于該設(shè)定值時(shí), DO 狀態(tài)輸出高電平 ,外接發(fā)光二極管點(diǎn)亮,此時(shí)用戶還根據(jù)實(shí)際需要控制外部設(shè)備(如啟動(dòng)降溫設(shè)備使溫度下降);
同理, 當(dāng)用戶需要實(shí)現(xiàn)當(dāng)采樣值(如溫度)小于上下限值設(shè)定的值(如 10 ℃)時(shí),可選擇下限,則當(dāng)采樣值小于該設(shè)定值時(shí), DO 狀態(tài)輸出低電平 ,外接發(fā)光二極管熄滅,此時(shí)用戶還根據(jù)實(shí)際需要控制外部設(shè)備(如停止降溫設(shè)備)。
DO 狀態(tài) 用來(lái)指示當(dāng)前開(kāi)關(guān)量輸出通道的狀態(tài),為 代表當(dāng)前通道為低電平;為 代表當(dāng)前通道為高電平。
手動(dòng) / 自動(dòng) 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 用來(lái)選擇手自動(dòng)模式。自動(dòng)模式 運(yùn)行時(shí)則根據(jù)用戶設(shè)定的上下限自動(dòng)運(yùn)行;在手動(dòng)模式 下,按下啟動(dòng)按鈕則相應(yīng)的通道輸出高電平,啟動(dòng)外部設(shè)備,按下停止按鈕則相應(yīng)的通道輸出低電平,關(guān)閉外部設(shè)備。
手動(dòng)狀態(tài) 用來(lái)指示手動(dòng)啟停狀態(tài),為 代表手動(dòng)停止,為 代表手動(dòng)啟動(dòng)。
采集周期 是指數(shù)據(jù)采集器兩次連續(xù)采集間隔的大小。采集周期*小可以設(shè)置為 50ms 。
注意:若用戶不需要開(kāi)關(guān)量控制,則可將手自動(dòng)開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)模式,并按下關(guān)閉按鈕。該軟件默認(rèn)為手動(dòng)關(guān)閉即不使用開(kāi)關(guān)量控制部分,若用戶有需要?jiǎng)t可開(kāi)啟。
采集到的電流值可以被計(jì)算機(jī)自動(dòng)按比例進(jìn)行處理,計(jì)算機(jī)根據(jù)如下公式將采集到的電流換算成相應(yīng)的物理量,并進(jìn)行存儲(chǔ):
實(shí)際物理量=*小值+(采集到的電流值 -4mA)* (*值-*小值) / ( 20mA - 4mA )+校正值
6 、開(kāi)始采集:
點(diǎn)擊主界面工具欄中 按鈕,即可采集數(shù)據(jù),采集速度與 “ 通道信息設(shè)置 ” 中采集周期的設(shè)置有關(guān)。
系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)時(shí),可以將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)文件中,以便于以后的查詢。具體請(qǐng)參見(jiàn)“ 保存數(shù)據(jù) ”。
采集數(shù)據(jù)時(shí),各通道的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(包括采集到的電流值、經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后轉(zhuǎn)化為的實(shí)際物理量值)都將顯示在主界面左側(cè)的編輯欄中,關(guān)于將電流值轉(zhuǎn)化為實(shí)際物理量值的問(wèn)題,請(qǐng)參見(jiàn)“ 通道信息設(shè)置 ”。
在采集數(shù)據(jù)的同時(shí),計(jì)算機(jī)將繪制實(shí)際物理量隨時(shí)間變化的曲線圖,方便于用戶更直觀的觀察數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的情況。
7 、保存數(shù)據(jù):
在主界面點(diǎn)擊工具欄中 的按鈕,可以使系統(tǒng)保存 / 不保存當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)。
當(dāng)按鈕按下時(shí),保存當(dāng)前數(shù)據(jù);
當(dāng)按鈕沒(méi)有按下時(shí),不保存當(dāng)前數(shù)據(jù)。
此按鈕與菜單欄中的“數(shù)據(jù)信息- > 保存數(shù)據(jù)”具有統(tǒng)一功能。
注意:采集到的數(shù)據(jù)保存在 Access數(shù)據(jù)庫(kù)中。
8 、報(bào)表打印:
點(diǎn)擊工具欄中的 按鈕,即可出現(xiàn)如下對(duì)話框,進(jìn)入報(bào)表打印功能。
設(shè)置正確的時(shí)間后,點(diǎn)擊“ Excel 報(bào)表 ”,系統(tǒng)會(huì)打開(kāi) Excel ,并將查詢到此時(shí)間段的數(shù)據(jù)寫入 Excel 中。用戶可以將此 Excel 工作簿保存到任何位置,亦可以用 Excel 提供的打印功能進(jìn)行打印。
若點(diǎn)擊“ QuickReport 報(bào)表 ”按鈕,系統(tǒng)會(huì)將查詢到此時(shí)間段的數(shù)據(jù)寫入 QucikReport ,支持保存和打印功能。
注意:生成的 QuickReport 報(bào)表不可以*小化,否則程序?qū)o(wú)法關(guān)閉!
Excel 報(bào)表:
QuickReport 報(bào)表:
9 、數(shù)據(jù)查詢:
當(dāng)按下 按鈕時(shí),進(jìn)入采集數(shù)據(jù)查詢的功能。該功能可以按時(shí)間查詢歷史采集的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)必須已保存到數(shù)據(jù)庫(kù)),并可以將查詢到的數(shù)據(jù)制成報(bào)表( Excel 報(bào)表或者 QuickReport 報(bào)表,具體方法參見(jiàn)“ 報(bào)表打印 ”)。采集數(shù)據(jù)查詢的窗口界面如下:
輸入正確的查詢時(shí)間后,點(diǎn)擊“ 查詢 ”,即可查詢到符合時(shí)間條件的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)用圖和表格兩種形式繪制出來(lái)。
“通道 x ”復(fù)選框可以控制圖表中是否繪制此通道的曲線。
注意:輸入查詢時(shí)間時(shí)必須格式正確( year-month-day hour-minute-second ) ,否則將出現(xiàn)錯(cuò)誤。
10. 清除歷史數(shù)據(jù):
點(diǎn)擊菜單欄中的 按鈕可以清除歷史數(shù)據(jù)。
設(shè)置正確的時(shí)間后點(diǎn)擊“ 確定 ”按鈕,即可將數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的數(shù)據(jù)清除掉,以節(jié)省磁盤空間。 清除數(shù)據(jù)后無(wú)法恢復(fù) 。
如果用戶安裝的了 Office Access ,用戶可以自行到此程序的安裝目錄下找到 data.dmb 文件,人工清除歷史數(shù)據(jù),但不這樣做。
注意:請(qǐng)不要改動(dòng) data.dmb 的目錄,否則系統(tǒng)無(wú)法找到此文件!也不要試圖設(shè)計(jì) data.dmb 中的表項(xiàng)
11 、重繪曲線:
點(diǎn)擊 將重繪曲線,用戶在需要重新繪制所有曲線時(shí),可以點(diǎn)擊此按鈕。
12 、顯示幫助:
點(diǎn)擊 將顯示幫助文件,用戶在使用此軟件時(shí)遇到困難,可以查看此幫助文件。幫助文件中包括了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件安裝及軟件使用說(shuō)明。
13 、退出系統(tǒng):
點(diǎn)擊 按鈕可以退出本系統(tǒng)。如果當(dāng)前正在采集數(shù)據(jù),則退出前會(huì)出現(xiàn)提示對(duì)話框;如果當(dāng)前沒(méi)有采集數(shù)據(jù),則直接退出系統(tǒng)。
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