【正文】 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 I 頁 目 錄 摘 要 ................................................................................................. Ⅲ Abstract ................................................................................................ IV 第一章 緒 論 .................................................................................... 1 引言 ............................................................................................................................. 1 課題背景 ..................................................................................................................... 1 虛擬儀器技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................................... 1 虛擬儀器技術(shù)發(fā)展趨勢 ....................................................................................... 2 虛擬儀器的開發(fā)軟件 ................................................................................................. 4 虛擬儀器的開發(fā)語言 .......................................................................................... 4 圖形化虛擬儀器開發(fā)平臺(tái) —— Labview............................................................. 5 基于 Labview 平臺(tái)的虛擬儀器程序設(shè)計(jì) ........................................................... 6 本設(shè)計(jì)所做的工作 ..................................................................................................... 7 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論及硬件平臺(tái) ................................................... 8 數(shù)據(jù)采集理論 ............................................................................................................. 8 數(shù)據(jù)采集技術(shù)概論 .............................................................................................. 8 采集系統(tǒng)的一般組成 ........................................................................................ 10 傳感器 ................................................................................................................ 10 信號(hào)調(diào)理 ............................................................................................................ 10 輸入信號(hào)的連接方式 ........................................................................................ 10 選擇合適的測量系統(tǒng) ........................................................................................ 12 PID 控制理論 ............................................................................................................. 13 控制規(guī)律的選擇 ................................................................................................ 14 數(shù)據(jù)采集卡的選擇 ................................................................................................... 17 數(shù)據(jù)采集卡的主要性能指標(biāo) ............................................................................. 17 數(shù)據(jù)采集卡 (DAQ 卡 )的組成 ............................................................................ 18 PCI1710HG 數(shù)據(jù)采集卡 ................................................................................... 18 PC 機(jī) .......................................................................................................................... 19 液位控制對(duì)象 ........................................................................................................... 20 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 II 頁 本設(shè)計(jì)的信號(hào)流程圖 ............................................................................................... 22 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................................................... 24 程序模塊化設(shè)計(jì)概述 ............................................................................................... 24 軟件系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)原則 ............................................................................. 24 本設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)模塊劃分 ............................................................................. 26 系統(tǒng)總體程序流程圖 ........................................................................................ 27 設(shè)計(jì)過程中的量程變換 ..................................................................................... 28 系統(tǒng)各模塊應(yīng)用程序 ............................................................................................... 28 數(shù)據(jù)采集與輸出程序 ........................................................................................ 28 PID 控制算法程序 .............................................................................................. 29 數(shù)據(jù)保存程序 .................................................................................................... 29 歷史數(shù)據(jù)讀取程序 ............................................................................................ 30 第四章 系統(tǒng)軟件的具體實(shí)現(xiàn) .......................................................... 31 系統(tǒng)監(jiān)控界面 ........................................................................................................... 31 實(shí)驗(yàn)步驟及其調(diào)試結(jié)果 ........................................................................................... 31 歷史數(shù)據(jù)讀取 ........................................................................................................... 33 第五章 總 結(jié) ..................................................................................... 34 參 考 文 獻(xiàn) ....................................................................................... 36 致 謝 .............................................................................................. 37 附 錄 .................................................................................................. 38 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 III 頁 基于虛擬儀器的液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 虛擬儀器 VI（ Visual Instrument）正在成為當(dāng)今世界流行的一種儀器構(gòu)成方案，它把計(jì)算機(jī)平臺(tái)與具有標(biāo)準(zhǔn)接口的硬件模塊及開發(fā)測試軟件結(jié)合起來構(gòu)成系統(tǒng)。虛擬儀器系統(tǒng)利用了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，大大突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、存儲(chǔ)等方面的限制，用戶可以自由定義，自由組合計(jì)算機(jī)平臺(tái)、 硬件、軟件以及完成系統(tǒng)功能所需的附件，可以方便的對(duì)其進(jìn)行維護(hù)、擴(kuò)展、升級(jí)，因此 “ Soft is Instruments (軟件就是儀器 )的觀念正逐步被人們接受。 本設(shè)計(jì)采用 PCI1710 多功能數(shù)據(jù)采集卡，運(yùn)用虛擬儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)和 對(duì) 水箱 液位 進(jìn)行 單回路或串級(jí) PID 控制 ，并通過數(shù)據(jù)采集卡輸出控制信號(hào) 對(duì)液位信號(hào)實(shí)時(shí)控制等功能 。 本設(shè)計(jì)是虛擬儀器在測控領(lǐng)域的一次成功嘗試。實(shí)踐證明虛擬儀器是一種優(yōu)秀的解決方案，能夠高效的實(shí)現(xiàn)各種測控任務(wù)。 關(guān)鍵字： 虛擬儀器，液位控制， PCI1710， PID， Labview 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 IV 頁