【正文】 I/O三個(gè)測(cè)試區(qū)域。 1)AC6611模擬量輸入的測(cè)試 以下操作在界面的 A/D測(cè)試區(qū)域進(jìn)行操作 ,如圖所示。 圖 21 AC6611板卡的靜態(tài)測(cè)試界面 5 ①選擇輸入量程 AC6611的輸入量程可以是 0～ 5V、 0～ 10V和－ 5V～＋ 5V，選擇的輸入量程應(yīng)該和板卡設(shè)置的量程一致，否則無法獲得正確的采集結(jié)果。 ②選擇起始通道通道和結(jié)束通道 AC6611共有 16個(gè)通道，可以選擇任何一個(gè)或多個(gè)通道進(jìn)行采集，如果只采集一個(gè)通道，將起始通道和結(jié)束通道設(shè)為相同即可。 ③給指定的通道施加電壓信號(hào)，注意不能超過選擇的量程和極限電壓范圍，否將損壞 AC6611板卡。 ④按啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集，其顯示情況 如圖 23所示。 圖 22 AC6611 模擬量輸入測(cè)試 ⑤觀察采集結(jié)果和實(shí)際施加的電壓是否相同或接近，如果相同或接近，則說明板卡是好的，否則說明板卡存有故障。如果板卡是好的，則還可利用測(cè)試軟件測(cè)試其各項(xiàng)指標(biāo)。 注意：可以使用 AC6611的 D/A輸出作為電壓信號(hào)源。 2)AC6611模擬量輸出的測(cè)試 以下操作在界面的 A/D測(cè)試區(qū)域進(jìn)行操作 ,如圖 23所示 圖 23 AC6611 模擬量輸出測(cè)試 ①選擇輸入量程 6 AC6611的模擬量輸出量程可以是 0～ 10V或－ 10V～＋ 10V，選擇的輸出量程應(yīng)該和板卡 設(shè)置的量程一致，否則無法獲得正確的采集結(jié)果。 ②使用鼠標(biāo)移動(dòng)滑塊即可改變模擬量輸出值，滑塊移動(dòng)后對(duì)應(yīng)的電壓值在屏幕上有顯示。 ③使用萬用表測(cè)量輸出電壓，如果和給定的輸出電壓一致或接近，則說明AC6611的 D/A輸出是正常的，否則有問題。 ④通過測(cè)試軟件可以測(cè)試 D/A的各項(xiàng)指標(biāo)。 注意：可以將 AC6611的 A/D當(dāng)作萬用表使用。 3)AC6611 I/O功能的測(cè)試 以下操作在界面的 I/O測(cè)試區(qū)域進(jìn)行操作 ,如圖 24所示。 圖 24 AC6611 開關(guān)量輸入 /輸出測(cè)試 AC6611共有 16路開關(guān)量輸入和 16路開關(guān)量輸出，其中 DI7～ DI0和 DI15～ DI8分別為開關(guān)量輸入的低 8路 (占 1字節(jié) )和高 8路 (占 1字節(jié) )；其中 DO7～ DO0和 DO15～DO8分別為開關(guān)量輸出的低 8路 (占 1字節(jié) )和高 8路 (占 1字節(jié) )。對(duì)于開關(guān)量輸入，紅色方塊表示高電平，綠色方塊表示低電平；對(duì)于開關(guān)量輸出，劃鉤 (選中 )表示輸出高電平，反之輸出低電平。 采用萬用表測(cè)量其輸出是高電平還是低電平。 注意：可以將某路開關(guān)量輸出和開關(guān)量輸入互連，通過改變某路開關(guān)量輸出，觀察某路開關(guān)量輸入是否跟隨開關(guān)量輸出變化來測(cè)試 I/O功能是否正確。 4） AC6611程序的設(shè)計(jì) AC6611 提供有 WDM 驅(qū)動(dòng)程序，支持 Windows 98/Windows 2020/XP 操作系統(tǒng)，提供 DLL 接口，支持多種語言，并提供大量例程方便用戶開發(fā)使用（ Visual 7 C (win32 console、 MFC)、 Visual Basic 、 C++ 、 Delphi ）。 開發(fā)工作主要是通過調(diào)用 DLL 庫中的專用函數(shù)操作 AC6611 板卡，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn) AD、 DA、 DIO 等功能。對(duì)于 C++一類的語言，可以使用動(dòng)態(tài)調(diào)用 DLL 的法使用 DLL，如 VisualC++\C++ Builder；對(duì)于 Visual Basic\Delphi 等語言基本省略了加載 DLL 的過程，定義了函數(shù)說明后，可以直接使用 DLL 中的函數(shù)。 在本次實(shí)訓(xùn)中， AC6611 程序設(shè)計(jì)的步驟如下： ①加載 DLL； ②調(diào)用 AC6611_CreateDevice()； ③調(diào)用 AC6611_AD( )、 AC6611_DA( )； ④ AC6611_CloseDeivce()。 ⑤卸載 DLL ⑥ 頭文件 3 方案設(shè)計(jì) 加熱器的過程特性 在本次實(shí)驗(yàn)中，使用的加熱器其加熱上限是 100℃。在 加熱的過程中，通過計(jì)算機(jī)的控制，其溫度不斷地逼近設(shè)定值，并在允許的偏差范圍內(nèi)有較小的波動(dòng)。其在工作的時(shí)候是通過外在的控制器給予它一個(gè)模擬的信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)加熱器工作，在此同時(shí)它也會(huì)向控制器反饋它此時(shí)的溫度狀態(tài)。 加熱器溫度控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案 對(duì)于加熱器溫度控制系統(tǒng)，在硬件上我們采用的是 AC6611 板卡、 AC157 和一個(gè)用于實(shí)訓(xùn)的加熱器。在軟件上我們采用的基本的 PID 控制算法對(duì)其進(jìn)行的控制輸出。從而有機(jī)的把軟硬件整合成為一個(gè)整體，構(gòu)成一個(gè)比較簡(jiǎn)易的加熱器溫度控制系統(tǒng)。 圖 3 加熱器溫度控制系統(tǒng)框圖 加 熱 器 AC6611 A/D、 D/A轉(zhuǎn)換 PC 數(shù)據(jù)處理 8 AC6611 和加熱器接線圖設(shè)計(jì) AC6611 是通過 AC157 和加熱器相連接的，在加熱器的輸出和地之間還需要接一個(gè) 500Ω的電阻，將 4 到 20 毫安的電流轉(zhuǎn)換成 2到 10伏的電壓。其具體的實(shí)物接線圖和模塊如圖 3 32所示： 圖 31 AC6611 和加熱器模塊接線圖 圖 32 AC6611 和加熱器實(shí)物接線圖 控制程序的方案設(shè)計(jì)和模塊劃分 控制程序可以分為 A/D、 PID、 D/A、以及人機(jī)交互部分，如圖 34 所示。 9 圖 34 控制程序框圖 四大部分 A/D 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 基本 PID 算法得出控制量， D/A 輸出加熱器能接受的控制信號(hào)。人機(jī)交互則是可以設(shè)置一個(gè)合理的溫度，人能直接看到控制的結(jié)果。 控制程序中主要包括 界面的設(shè)計(jì) (見圖 35)、數(shù)據(jù)采集處理程序的設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)控制程序設(shè)計(jì)等。數(shù)據(jù)采集和處理和處理程序設(shè)計(jì)包括 AC6611 數(shù)據(jù)采集程序、D/A 輸出程序、標(biāo)度換算等相應(yīng)的程序設(shè)計(jì) 。 其中界面設(shè)計(jì)包括趨勢(shì)曲線、棒圖的顯示、報(bào)警顯以及各個(gè)參數(shù)的顯示等。在趨勢(shì)曲線和棒圖的顯示時(shí)，我們分別用 紅、藍(lán)、綠三種顏色的線條顯示 SP、PV和 MV 的相應(yīng)實(shí)時(shí)值，其值來自 PID 的算法程序的輸出。在編輯欄中我們可以修改 PID 控制算法的相應(yīng)的參數(shù) P、 I、 D 等。當(dāng)修改完成后，我們可以點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，將修改后的參數(shù)送入到算法程序中去。 圖 35 主界面圖 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)輸出 參數(shù)修改處理 數(shù)據(jù)顯示 報(bào)警 10 4 數(shù)據(jù)采集與輸出程序設(shè)計(jì) AC6611 數(shù)據(jù)采集與溫度換算程序 AC6611 要控制溫度需要將加熱器溫度的采集進(jìn)來，由于 AC6611 的是電流為010 毫安，電壓為 210 伏，溫度為 0100 度，電流轉(zhuǎn)換成電壓只需在兩端加入串入 500 歐的電阻，電壓轉(zhuǎn)和溫度要通 過轉(zhuǎn)換才能實(shí)現(xiàn)顯示溫度。程序分別如下： unsigned long ad_data。 unsigned long da。 AC6611_AD(hDevice,3, amp。ad_data)。 //采集數(shù)值 04095 adv=ad_data*。 //轉(zhuǎn)換為電壓 PV=()*()。 //轉(zhuǎn)換為溫度 Edit2Text=FloatToStrF(PV,2,3,4)。 //顯示輸出溫度 控制量 從圖（ 2）中可以 看到，通過當(dāng)前值的采集讀入內(nèi)存，然后與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后利用基本 PID 算法，我們得出控制量。然而控制量不能直接輸出控制加熱器，要把它轉(zhuǎn)為 0— 10V的控制量。 D/A代碼換算及輸出程序 控制量與 D/A 轉(zhuǎn)換代碼如下： void __fastcall TForm1::Timer1Timer(TObject *Sender) { if(PVHL||PVLL) Shape1BrushColor=clRed。 unsigned long ad_data。 unsigned long da。 AC6611_AD(hDevice,3, amp。ad_data)。 //采集數(shù)值 04095 adv=ad_data*。 //轉(zhuǎn)換為電壓 PV=()*()。 //轉(zhuǎn)換為溫度 Edit2Text=FloatToStrF(PV,2,3,4)。 //顯示輸出溫度 Ek=SPPV。 //求偏差 DeltaUk=a*DeltaUk1+(1a)*(q0*Ek+q1*Ek1+q2*Ek2)。 Uk=Uk1+DeltaUk。 if( Uk) Uk=。 if(Uk0) Uk=0。 DeltaUk1=Delta