【正文】
、在這些通路上能接收和提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的速率、通路的驅(qū)動能力。NI公司為數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品開發(fā)了RTSI總線。對于要求動態(tài)范圍寬、增量小的模擬輸出應(yīng)用,需要有高分辨率的電壓輸出。轉(zhuǎn)換速率——轉(zhuǎn)換速率是指數(shù)模轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的輸出信號的最大變化速率。2 模擬輸出模擬輸出用來為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供激勵源。分辨率越高,信號范圍被分割成的區(qū)間數(shù)目越多,因此,能探測到的電壓變量就越小。對于差分輸入,每一個輸入信號都有自有的基準(zhǔn)地線;由于共模噪聲可以被導(dǎo)線所消除,從而減小了噪聲誤差。數(shù)據(jù)采集卡的功能包括模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字I/O、觸發(fā)采集和定時I/O。信號調(diào)理的方法主要包括放大、衰弱、隔離、多路復(fù)用、濾波、激勵和數(shù)字信號調(diào)理等。[7]傳感器和變換器數(shù)據(jù)采集設(shè)備信號調(diào)理PC機(jī)軟件圖28 典型的基于PC的DAQ系統(tǒng)(1)傳感器和變換器 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的中的傳感器和變換器的主要功能是將系統(tǒng)外部的各種類型的物理量轉(zhuǎn)換為電信號,供數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行采集和處理。一個通用DAQ測量系統(tǒng)其主要的測量任務(wù)實(shí)質(zhì)上是由安裝在計算機(jī)上的軟件完成的,而DAQ硬件知識將輸入信號轉(zhuǎn)換成計算機(jī)所能操作的數(shù)字信號。圖27 工具選板 工具選板中各種不同工具的圖標(biāo)及其相應(yīng)的功能如下:v 自動/手動選擇切換,當(dāng)按下自動選擇按鈕,鼠標(biāo)經(jīng)過前、后面板上的對象時,系統(tǒng)會自動選擇工具選板中相應(yīng)的工具,方便用戶操作。LabVIEW將記住工具選板的位置和大小,因此當(dāng)LabVIEW重啟時選板的位置和大小保持不變。光標(biāo)對應(yīng)于選板上所選擇的工具圖標(biāo)。圖25 前面板工具欄 其中各個按鈕的主要用途如下:v 運(yùn)行:單擊可運(yùn)行當(dāng)前VI,運(yùn)行中該按鈕變?yōu)?,如果該按鈕變?yōu)?,表示?dāng)前VI中存在錯誤,無法運(yùn)行,單擊該按鈕即可彈出對話框顯示錯誤原因。圖22 前面板和框圖編輯窗口 控件選板 在前面板進(jìn)行編程的時候,用鼠標(biāo)右鍵單擊前面板的空白區(qū)域,所彈出的控件選板如圖23所示,本系統(tǒng)所用的各個子選板及其用途如下。 LabVIEW編程環(huán)境 啟動界面 ,雙擊桌面圖標(biāo)或單擊開始菜單的對應(yīng)項,其啟動界面如圖21所示。(5) 通過應(yīng)用程序生成器可以輕松地發(fā)布EXE、動態(tài)鏈接庫或安裝包。(2) 內(nèi)建的編輯器在用戶編寫程序的同時就在后臺自動完成了編譯。最后將這些控件或VI模塊連接起來即可完成儀器設(shè)計。這些工具都是向?qū)降墓ぞ?,用戶只需要一步步按照提示就可以?shí)現(xiàn)儀器的連接和參數(shù)的設(shè)置[6]。前面板上的每一個控件對應(yīng)于程序框圖中的一個對象,當(dāng)數(shù)據(jù)“流向”該控件時,控件就會根據(jù)自己的特性以一定的方式顯示數(shù)據(jù),例如開關(guān)、數(shù)字或圖形。用戶界面在LabVIEW中被稱為前面板。第二章 LabVIEW軟件介紹 LabVIEW簡介 LabVIEW概述LabVIEW是(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一種用圖表代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言??刂茖用娴母鞣N控制器通過現(xiàn)場總線接口與現(xiàn)場總線的智能設(shè)備相連,通過以太網(wǎng)接口與信息層進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。相關(guān)產(chǎn)品如挪威Kongsberg公司的主機(jī)遙控系統(tǒng)提供整套的控制系統(tǒng)和解決方案,能夠滿足無人機(jī)艙的監(jiān)控要求。目前,先進(jìn)船舶上的機(jī)艙自動監(jiān)控系統(tǒng)大多采用的是多微機(jī)分層監(jiān)控系統(tǒng),這種監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)屬于典型的集散式監(jiān)控系統(tǒng)(DCS) ,一般采用三層結(jié)構(gòu):下層有若干個分站構(gòu)成,中間層作為數(shù)據(jù)通信站和顯示報警處理單元,上層由信息管理單元和數(shù)據(jù)分析單元等組成。因此把LabVIEW和數(shù)據(jù)采集卡相結(jié)合應(yīng)用到船舶機(jī)艙監(jiān)測系統(tǒng)具有很好的應(yīng)用價值。最初的機(jī)艙自動化報警系統(tǒng)主要由繼電器和報道提邏輯電路組成,現(xiàn)在已經(jīng)不適合機(jī)艙自動化的發(fā)展要求了[2]。s advanced level. Main Engine Room Monitoring System For the adjuvant to the unit operator to control the operating parameters change, if an exception occurs, immediately to the operating For the alarm to the operator at the first warning signal inspection office, and quickly make a deal To reduce the power of nonnormal conditions on the ship and even the entire ship automation system damage, thus greatly reducing Low ship loss. Has been shipping low cost, high efficiency, no accident was the purpose of monitoring the cabin. Therefore To study the engine room monitoring system have great necessity and practicality. LabVIEW as a programming language, programming, efficient and flexible to face the object, its powerful graphical editor to Force and visual programming environment is quick and easy。本文主要介紹了基于LabVIEW和數(shù)據(jù)采集卡的船舶機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括了用戶登錄、模擬量采集和開關(guān)量采集三部分,其中模擬量部分采集了溫度、壓力、電壓等信號。船舶機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)主要用于輔佐操作人員監(jiān)控各項機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的變化情況,一旦發(fā)生異常,立即向操作人員發(fā)出警報,以便操作人員在第一時間檢查警報信號發(fā)生處,并迅速做出處理,以減少非正常情況對船舶動力乃至整個船舶自動化系統(tǒng)造成的損害,從而大大降低船舶的損耗?;跀?shù)據(jù)采集卡的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計The Design Of Monitoring System Based On Data Acquisition Card摘船舶機(jī)艙的自動化程度在某種程度上就代表了整個船舶自動化系統(tǒng)的先進(jìn)程度。LabVIEW作為編程語言,編程靈活高效且面對對象,其強(qiáng)大的圖形編輯能力及可視化編程環(huán)境更是快捷簡便;數(shù)據(jù)采集卡作為普遍使用的一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能的計算機(jī)擴(kuò)展卡,可以通過以太網(wǎng)、USB、火線(1394)等多種型號的總線接入計算機(jī),使用方便。Abstract Ship engine room monitoring system is an important part of automation system. Ship Engine Room Automation To some extent on the degree of automation systems on behalf of the entire ship39。因此,船舶機(jī)艙的自動化程度在某種程度上就代表了整個船舶自動化系統(tǒng)的先進(jìn)程度。數(shù)據(jù)采集卡作為普遍使用的一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能的計算機(jī)擴(kuò)展卡,可以通過以太網(wǎng)、USB、火線(1394)等多種型號的總線接入計算機(jī),使用方便。所以就目前來說集散型監(jiān)控技術(shù)已發(fā)展得相當(dāng)成熟,值得為當(dāng)前絕大多數(shù)船舶監(jiān)控系統(tǒng)所采用[4]。形成以智能化為核心,具有狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、趨勢預(yù)報等功能的統(tǒng)一管理、集中監(jiān)測、智能決策和分散控制的新一代綜合主機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)??刂凭W(wǎng)則是各種現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)監(jiān)控了船舶運(yùn)行時主柴油機(jī)、輔柴油機(jī)、電站、主鍋爐和輔鍋爐的數(shù)個相關(guān)量。LabVIEW提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器(如示波表、萬用表)類似的控件可用來方便地創(chuàng)建用戶界面。LabVIEW的圖形化源代碼在某種程度上類似于數(shù)據(jù)流流程圖,因此又被稱為程序框圖代碼。LabVIEW中包含了大量的工具與函數(shù)用于數(shù)據(jù)采集、分析、顯示與存儲等。所需做的只是將這些VI模塊拖拉到程序框圖中,并定義它在應(yīng)用程序中的功能。LabVIEW的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在如下幾個方面:(1) 提供了豐富的圖形控件,并采用圖形化的編程方法,徹底把開發(fā)人員從復(fù)雜苦澀的文本編輯中解放出來。(4) 通過DLL、CIN節(jié)點(diǎn)、ActiveX、.NET或MATLAB腳本節(jié)點(diǎn)等技術(shù),可以輕松實(shí)現(xiàn)LabVIEW與其他編程語言混合編程。(8) NI同時提供了豐富的附加模塊,用于擴(kuò)展LabVIEW在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用,例如實(shí)時模塊、PDA模塊、FPGA模塊、數(shù)據(jù)記錄與監(jiān)控(DSC)模塊、機(jī)器視覺模塊與觸摸屏模塊等[6]。單擊啟動界面上的“新建”下的“VI”項或單擊快捷鍵Ctrl+N,創(chuàng)建一個新VI,會彈出如圖22所示的前面板和框圖編輯窗口。(2)控件介紹 子選板中最為常用的是編程子選板,其下一級子選板及其用途如下:v 結(jié)構(gòu):各種結(jié)構(gòu),用于程序流程控制,如循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)、事件結(jié)構(gòu)、公式節(jié)點(diǎn)、MathS