【正文】 江蘇科技大學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）學(xué) 院 電子信息學(xué)院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 二零一一年六月江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)論文基于LabVIEW的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì) Lower Machine Software of Multichannel Data Acquisition System Design Based on LabVIEW 江蘇科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)院名稱： 電子信息學(xué)院 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于LabVIEW的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計(jì) 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、達(dá)到的指標(biāo)和應(yīng)做的實(shí)驗(yàn)等）1 提供條件： Step7軟件： 2 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：（1）. 能夠熟練的在Step7軟件環(huán)境下進(jìn)行各種編程操作（2）. 熟悉多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理及其各種應(yīng)用（3）. 完成基于LabVIEW的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)（4）. 系統(tǒng)調(diào)試二、完成后應(yīng)交的作業(yè)（包括各種說明書、圖紙等）1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一份（）：2. 外文譯文一篇（不少于5000英文單詞）：3. 軟件源代碼一份。三、完成日期及進(jìn)度2011年2月21日至2011年6月10日。進(jìn)度安排：2月21日至3月1日 消化任務(wù)書，查找資料3月2日至3月15日 消化資料，書寫開題報(bào)告3月16日至4月1日 熟悉Step7軟件4月1日至5月10日 編寫軟件5月10日至5月22日 調(diào)試修改程序5月22日至5月30日 改進(jìn)程序的不足，最終完成設(shè)計(jì)5月30至6月10日 撰寫畢業(yè)論文，答辯 四、主要參考資料（包括書刊名稱、出版年月等）：[1]吳中俊等. 可編程控制器原理及應(yīng)用。 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[2]張萬忠等. 電器與PLC控制技術(shù)。 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003[3] 。 北京：電子工業(yè)出版社，2007 系(教研室)主任： （簽章） 年 月 日 學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)： （簽章） 年 月 日江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘 要PLC( Programmable Logic Controller，可編程序控制器) 控制系統(tǒng)是20世紀(jì)60年代末隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展而發(fā)展起來的一種先進(jìn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。PLC 與其他微型計(jì)算機(jī)相比，更適于在惡劣的工業(yè)環(huán)境中運(yùn)行，且數(shù)據(jù)處理功能大大增強(qiáng)。本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要，介紹了PLC在多路數(shù)據(jù)采集過程中的作用以及工作過程，并給出相應(yīng)的算法和程序圖。該系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩大部分組成。使用PLC（選用西門子公司的S7200系列）作為下位機(jī)進(jìn)行溫度，壓力，流量等多種數(shù)據(jù)的采集，并可以根據(jù)實(shí)際需要增加或替換新的模塊，以便更好的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境，然后對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)比較、蜂鳴器報(bào)警、警示燈閃爍等各種功能。上位機(jī)部分使用裝有美國國家儀器NI公司的LabVIEW軟件的PC機(jī)。該系統(tǒng)可應(yīng)用于船舶與各種生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)據(jù)采集以及相應(yīng)的過程控制。關(guān)鍵詞：船舶機(jī)艙；數(shù)據(jù)采集；下位機(jī)；PLC AbstractPLC (Programmable Logic Controller) control system is an advanced industrial puter control system. Which is developed along with the rapid development of puter technology in the end of 1960s. Compared with other microputer, PLC is more suitable for running in abominable industrial environments, and its data processing function is greatly enhanced. Combined with the production practices, this paper introduces the role and the working process of PLC in multiplex dataacquisition, This paper also presented the relevant arithmetic and program.This system consists two parts of an upper and a lower machine. PLC（Selected Siemens S7200 series）as a lower machine, to collect the temperature, pressure, flow and other data, and do some functions to the date about code conversion, data parison, buzzer alarming, warning lights flashing and other functions. Take a PC with LabVIEW to be the upper machine. The system can be used in the ships and a variety of other production environments for dataacquisition and the corresponding process control. Keywords： Ship’s engine room。 data acquisition。 lower machine。 PLC目錄第一章 緒論 1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 本文主要研究?jī)?nèi)容 3第二章 下位機(jī)系統(tǒng)軟硬件介紹 4 PLC簡(jiǎn)單介紹 4 PLC的基本概念 4 PLC的基本結(jié)構(gòu) 5 PLC的工作原理 5 PLC內(nèi)部運(yùn)作方式 6 系統(tǒng)硬件選擇 7 7 系統(tǒng)硬件配置 8 系統(tǒng)軟件介紹 9第三章 柴油機(jī)監(jiān)控概論 12 船用柴油機(jī)監(jiān)控報(bào)警裝置 12 主要監(jiān)視報(bào)警裝置及工作過程 12 本系統(tǒng)主要需實(shí)現(xiàn)的功能 13 系統(tǒng)報(bào)警參數(shù) 14 本系統(tǒng)的特點(diǎn) 14 LabVIEW簡(jiǎn)介及做上位機(jī)的優(yōu)勢(shì) 15第四章 采集系統(tǒng)編程實(shí)現(xiàn) 16 數(shù)據(jù)采集硬件需求 16 傳感器及其工作原理 16 轉(zhuǎn)換器及其工作過程 17 系統(tǒng)的功能及工作過程 18 程序?qū)崿F(xiàn)方法及詳解 19 20 數(shù)據(jù)采集子程序的分析與理解 20 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與運(yùn)算子程序的分析與理解 21 數(shù)據(jù)比較子程序的分析與理解 23 閃爍電路子程序的分析與理解 23 報(bào)警子程序的分析與理解 24結(jié)語 28感謝 29參 考 文 獻(xiàn) 3030第一章 緒論 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述“數(shù)據(jù)采集”是指將溫度、壓力、流量、位移等模擬量采集轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯示或打印的過程。相應(yīng)的系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 　　從嚴(yán)格意義上說，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)該是用計(jì)算機(jī)控制的多路數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)或巡回檢測(cè)，并且能夠?qū)?shù)據(jù)實(shí)行存儲(chǔ)、處理、分析計(jì)算，以及從檢測(cè)的數(shù)據(jù)中提取可用的信息，供顯示、記錄、打印或描繪的系統(tǒng)。總之，不論在哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)的采集與處理越及時(shí)，工作效率就越高，取得的經(jīng)濟(jì)效益就越大。 　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的任務(wù)，具體地說，就是傳感器從被測(cè)對(duì)象獲取有用信息，并將其輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，然后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的處理，得出所需的數(shù)據(jù)。同時(shí)，將計(jì)算得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、儲(chǔ)存或打印，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)某些物理量的監(jiān)視，其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)還將被生產(chǎn)過程中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用來進(jìn)行某些物理量的控制。 　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)輸入通道、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出及顯示這五個(gè)部分組成。輸入通道要實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的檢測(cè)、采樣和信號(hào)轉(zhuǎn)換等工作。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理要用存儲(chǔ)器把采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行管理和調(diào)用。數(shù)據(jù)處理就是從采集到的原始數(shù)據(jù)中，刪除干擾噪聲、無關(guān)信息和不必要的信息，提取出反映被測(cè)對(duì)象特征的重要信息。另外，就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便于檢索：或者把數(shù)據(jù)恢復(fù)成原來的物理量形式，以可輸出的形態(tài)在輸出設(shè)備上輸出，如打印、顯示、繪圖等。數(shù)據(jù)輸出及顯示就是把數(shù)據(jù)以適當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行輸出和顯示。 在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集過程主要指下位機(jī)從傳感器和其它設(shè)備中獲取電壓、電流、溫度、壓力或聲音等各種外界的物理現(xiàn)象， 并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成規(guī)則的電信號(hào)傳送到上位機(jī)中進(jìn)行分析、處理的過程。在計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天，計(jì)算機(jī)可以快速的進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算進(jìn)而幫助人類解決很多靠人不能解決的問題，但是，計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的信息是有限的，因此，這就需要我們盡可能多的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)提供給計(jì)算機(jī)，然后由計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，由此可見，數(shù)據(jù)采集的重要性是十分顯著的，它是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能的好壞，主要取決于它的精度和速度。在保證精度的條件下，應(yīng)有盡可能高的采樣速度，以滿足實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)處理和實(shí)時(shí)控制的要求。比如在生產(chǎn)過程中，對(duì)生產(chǎn)中的工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)，并以此判斷當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀況，進(jìn)而采取相應(yīng)措施，便可以為提高效率，降低成本。很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)具有高溫度，高濕度以及強(qiáng)干擾等惡劣的環(huán)境，本文研究采用PLC做下位機(jī)對(duì)船舶機(jī)艙進(jìn)行數(shù)據(jù)采集[1]，并將采集到的數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)，通過運(yùn)行在PC機(jī)上的LabVIEW軟