【文章內(nèi)容簡介】 編程方式、 眾多的源碼級的設(shè)備驅(qū)動程序、多種多樣的分析和表達功能支持，為用戶快捷地構(gòu)筑自 己在實際生產(chǎn)中所需要的儀器系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。 LabVIEW 采用圖形化編程語言 ——G 語言，產(chǎn)生的程序的框圖的形式，易學易用，特別適合硬件工程師、實驗室技術(shù)人員、生產(chǎn)線工藝技術(shù)人員的學習和使用，可在很短的時間內(nèi)掌握并應(yīng)用到實踐中去。特別是對于熟悉 儀器結(jié)構(gòu)和硬件電路的硬件工程師、現(xiàn)場工程技術(shù)人員及測試技術(shù)人員來說，編程就像設(shè)計電路圖一樣；因此，硬件工程師、現(xiàn)場工程技術(shù)人員及測 試技術(shù)人員們學習 LabVIEW 駕輕就熟，在很短的時間內(nèi)就能夠?qū)W會并應(yīng)用 LabVIEW。也不必去記 憶 那眼花繚亂的文本式程序代碼。 LabVIEW 不僅容易學習和使用，而且它的功能十分強大。像 C 或 C++等其它計算機高級語言一樣， LabVIEW 也是一種通用編程系統(tǒng)，具有各種各樣、功能強大的函數(shù)庫，包括數(shù)據(jù)采集、 GPIB、串行儀器控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲，甚至還有目前十分熱門的網(wǎng)絡(luò)功能。 LabVIEW 也有完善的仿真、調(diào)試工具，如設(shè)置斷點、單步等。 LabVIEW 的動態(tài)連續(xù)跟蹤方式，可以連續(xù)、動態(tài)地觀察程序中的數(shù)據(jù)及其變化情況，比其它語言的開發(fā)環(huán)境更方便、更有效。而且 LabVIEW 與其它計算機語言相比，有一個特別重要的不同點：其它計算機語言都是采用基于文本的語言江蘇科技大學南徐學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 產(chǎn)生代碼行，而 LabVIEW 采用圖形化編程語言 G 語言。 LabVIEW 程序又稱為虛擬儀器，它的表現(xiàn)形式和功能類似于實際的儀器，但LabVIEW 程序很容易改變設(shè)置和功能。因此， LabVIEW 特別適用于實驗室、多品種小批量的生產(chǎn)線等需要經(jīng)常改變儀器和設(shè)備的參數(shù)和功能的場合以及對信號進行分析研究、傳輸?shù)葓龊稀? 總之， LabVIEW 能夠為用戶提供簡明、直觀、易用的圖形編程方式，能夠?qū)⒎爆崗?fù)雜的語言編程簡化成為以菜單提示方式選擇功能，并且用線條將各種功能連接起來，十分省時簡便，深受用戶青睞。與傳統(tǒng)的編程語言比較， LabVIEW 圖形編程方式能夠節(jié)省 85%以上的程序開發(fā)時間，其運行速度卻幾乎不受影響，體現(xiàn)出了極高的效率。使用虛擬儀器產(chǎn)品，用戶可以根據(jù)實際生產(chǎn)需要重新構(gòu)筑新的儀器系統(tǒng)。例如，用戶可以將原有的帶有 RS232接口的儀器、 VXI總線儀器以及 GPIB儀器通過計算機，聯(lián)接在一起，組成各種各樣新的儀器系統(tǒng)，由計算機進行 統(tǒng)一管理和操作。 LabVIEW 入門很容易，如果想做好就不容易了。 LabVIEW 功能非常強大，應(yīng)用的領(lǐng)域也非常廣泛，從最簡單的采集顯示，到 NASA 空間站的自動監(jiān)控、神舟系列飛船的測試驗證。 LabVIEW 從入門 到高級應(yīng)用還是有很長的路要走的，許多功能也許我們聞所未聞。舉個簡單的例子， word、 excel 大家都用過吧， 但是對于它們的掌握，我們還知之甚少。有時候你費了九牛二虎之力，卻發(fā)現(xiàn)其實人家已經(jīng)有做的很好的一個控件了， 只是我們沒發(fā)現(xiàn)罷了。 在 LabVIEW中 ,他的圖形化界面編程很簡單 ,但是你想要操作它并不是很簡單的 ,這就需要你花費一定的時間在上面了。對于我剛開始接觸這個軟件，我對它并不是很熟悉，因此我花費了一定的時間在上面。在前面板中，用控件模板可以給前面板添加輸入控制件和輸出顯示件，每個圖代表一個子模板，對于我剛開始學， 從中也出現(xiàn)了一些困難，后來我發(fā)現(xiàn)，通過單擊鼠標右鍵也可以彈出控件 模板。對于功能模板，雖然我知道它的 存在 ，但是通過進一步的學習我認識到，只有打開了框圖程序窗口，才能出現(xiàn)功能模塊 [4]。當然，也可以在框圖程序窗口的空白處單擊鼠標右鍵以彈出功能模塊。 LabVIEW 何嘗不是如此呢？ 在工作中，常聽到有人抱怨 LabVIEW 不好用，還不如 C 語言好用。再仔細聽他講，其實，對 LabVIEW 知之甚少，從學習到項目實踐的時間很短，對 LabVIEW 認識很膚淺。我始終認為， LabVIEW 是個好工具，但再簡單好用的工具，我們也要熟悉和掌握它才行。至少在可以預(yù)見的將來，恐怕還沒有哪一江蘇科技大學南徐學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 種工具能直接把我們的想法直接轉(zhuǎn)變成程序，而且運行穩(wěn)定可靠。在學習上，還是要花一點時間的。 LabVIEW 工作環(huán)境 當雙擊 LabVIEW 圖標啟動 LabVIEW 時，將出現(xiàn)如圖 21 所示的啟動界面。 圖 21 啟動界面 LabVIEW 程序被稱為 VI，擴展名默認為 .vi LabVIEW 前面板和程序框圖如圖 22 所示。 圖 22 LabVIEW 前面板和程序框圖 江蘇科技大學南徐學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 控件選板 在前面板顯示，它包含創(chuàng)建前面板時可用的全部對象?？丶x板中的基本常用控件可以以 現(xiàn)代 （ modern）、 經(jīng)典 （ classic）和 系統(tǒng) （ system）三種風格顯示?？丶x板如圖 23 所示。 選擇主菜單 View→ Controls Palette 選項或右擊前面板空白處就可以顯示控件選板。 圖 23 控件選板 函數(shù)選板只能在編輯程序框圖時使用，與控件選板的工作方式大體相同。創(chuàng)建框圖程序常用的 VI 和函數(shù)對象都包含在該選板中。 函數(shù)選板如圖 24 所示。 選擇 View→ Functions Palette 或右擊框圖面板空白處就可以顯示函數(shù)選板。 圖 24 函數(shù)選板 江蘇科技大學南徐學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 在前面板和程序框圖中都可以使用工具選板，使用其中不同的工具可以操作、編輯或修飾前面板和程序框圖中選定的對象，也可以用來調(diào)試程序等。 可以選擇 View→ Tools Palette 選項來顯示工具選板 。 圖 25 工具選板 前面板工具條簡介 前面 板工具條如圖 26 所示。 編輯時 列出警告 運行 連續(xù)運行 退出執(zhí)行 暫停 文字字體設(shè)置 對齊對象 分布對象 調(diào)整對象大小 重新排序 頂層 VI 運行時 子 VI 運行時 語法或編輯錯誤，不可運行 單擊可以列出錯誤信息 頂層 VI 連續(xù)運行時 圖 26 前面板工具條 列出警告（ List Warning）按鈕可打開 Error List 窗口，在該窗口中可以查看警告信息。該按鈕的出現(xiàn)有兩個需要滿足的前提條件：一個是程序本身產(chǎn)生了警告信息，另一個是在 Error List 窗口中選中 Show Warnings 復(fù)選框。 如果程序沒有錯誤，單擊“運行”（ Run）按鈕后程序進入執(zhí)行狀態(tài)；單擊“連續(xù)運行”（ Run Continuously）按鈕將使程序連續(xù)運行，一般用于代碼調(diào)試等特殊情況；“退出執(zhí)行”（ Abort Execution）按鈕用于強制停止程序運行，一般在程序編寫和調(diào)試江蘇科技大學南徐學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 階段使用；暫停 （ Pause）按鈕用于暫時停止程序的運行，程序暫停時該圖標變?yōu)榧t色且運行按鈕變?yōu)閺椘馉顟B(tài)，此時單擊“運行”按鈕和“暫?！卑粹o都可以恢復(fù)程序的運行，在暫停時可以單步調(diào)試程序。 文本字體設(shè)置（ Text Settings）下拉列表用于設(shè)置各種界面元素的文本字體。 對齊對象（ Align Objects）用于將前面板或框圖上的多個選中對象在某一規(guī)則下對齊。 分布 對象（ Distribute Objects）用于改變多個被 選對象的分布方式 。 While 循環(huán)結(jié)構(gòu) While 循環(huán)框圖的創(chuàng)建和組成 While Loop 是 LabVIEW 最基本得結(jié)構(gòu)之一 ,類似于 C 語言中的 do while 循環(huán)結(jié)構(gòu) ,即 While Loop 可以反復(fù)執(zhí)行循環(huán)內(nèi)的框圖程序 ,直到特定條件滿足 ,停止循環(huán)。 While Loop 可從功能模板的 Structure 是（結(jié)構(gòu)）子模板中創(chuàng)建，創(chuàng)建方法是：選擇結(jié)構(gòu)子模板中的 While Loop，并將 While Loop 圖標放到框圖程序窗口中，拖動鼠標確定框圖大小，或使用位置工具拖動循環(huán)結(jié)構(gòu)的邊框，以改變其框圖的大小。最基本的 While 循環(huán)由循環(huán)框架、循環(huán)計數(shù)端及條件端子組成，如圖 27 所示。 圖 27 While 循環(huán)框架的組成元素 江蘇科技大學南徐學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 圖 28 While 循環(huán) While 循環(huán)執(zhí)行的是包含在循環(huán)框架中的流程圖，反復(fù)執(zhí)行的循環(huán)次數(shù)不固定，只有當特定的條件滿足時，才停止循環(huán)的執(zhí)行。循環(huán)計數(shù)端 i 的初值為 0，每執(zhí)行一次，循環(huán)自動加 1，條件端用于 判斷循環(huán)是否執(zhí)行。在每次循環(huán)結(jié)束時，條件端口便會檢測通過數(shù)據(jù)連線輸入的布爾值，若值為真（ Ture），則繼續(xù)執(zhí)行下一次循環(huán)， 若值為假（ False）時，停止 While 循環(huán)；因此不管條件是否成立， VI 程序至少要執(zhí)行一次。如果不給條件端口賦值，則 While 循環(huán)只執(zhí)行一次。 While 循環(huán)編程要點 （ 1） 條件端子作用方式的靈活選擇 用鼠標右擊 While 循環(huán)的條件端子，彈出快捷選單， LabVIEW 默認的循環(huán)判斷條件是“ Continue IF True”（只要條件端子輸入為真，循環(huán)繼續(xù)）。若選擇 Stop if True項 ,可改變循環(huán)條件。此時條件端子的圖形符號隨之變?yōu)橥Ｖ寡h(huán)條件端子。選擇此項后， While 循環(huán)條件將會變?yōu)橹挥性跅l件為假時才繼續(xù)循環(huán)，而條件為真時停止循環(huán)，這為條件循環(huán)程序設(shè)計提供了靈活性。 （ 2） 避免死循環(huán) While 循環(huán)是由條件端口值來控制的，編程時如果不注意就可能會出現(xiàn)死循環(huán)。若編程時出現(xiàn)邏輯錯誤，也會導致 While 循環(huán)出現(xiàn)死循環(huán)。 為了避免上述情況的出現(xiàn)，編程時最好在前面板上臨時添加一個布爾按鈕，與邏輯控制條件相與后再連至條件端口。這樣，程序運行時一旦出現(xiàn)邏輯錯誤而導致死循環(huán)時，可通過這個布爾按鈕強行結(jié)束程序的運行。等完成所有程序開發(fā)，經(jīng)檢驗程序運行無誤后，再將這個布爾按鈕去掉。 江蘇科技大學南徐學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 12 （ 3） 避免首循環(huán)代碼的執(zhí)行 由于 G 語言是在 While 循環(huán)的循環(huán)體執(zhí)行以后，才進行是否繼續(xù)循環(huán)的判斷，所以對于 While 循環(huán)來說，它至少也得執(zhí)行一次。而有時需要程序先判斷再執(zhí)行，若條件不滿足循環(huán)體一次也不執(zhí)行。解決辦法是在 While 循環(huán)框中增加一個 Case 結(jié)構(gòu) ，在 True 條件下的子框圖中包含了 While 循環(huán)要做的工作（循環(huán)體）。是否執(zhí)行循環(huán)體的判斷，是在 Case 結(jié)構(gòu)體之外進行的，其檢驗條件值（布爾值）連到 While 循環(huán)的條件端口和 Case 結(jié)構(gòu)的選擇端口上。在 Case 條件外預(yù)先檢驗條件端口的值，假如條件值為真，執(zhí)行 True Case 分支框內(nèi)的循環(huán)程序；若檢驗條件為假，則執(zhí)行 False Case分支框內(nèi)的程序，由于此框內(nèi)程序為空，所以什么也不執(zhí)行，由此實現(xiàn)了若條件不滿足，避免循環(huán)代碼的執(zhí)行。 江蘇科技大學南徐學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 第三章 軸及其軸溫報警器 軸的概述 推進裝置中 ,從發(fā)動機到推進器之間 ,以傳動軸為主的一套設(shè)備統(tǒng)稱傳動設(shè)備 ,亦稱軸系。即傳動軸與其正常工作所需的全部設(shè)備的組合系統(tǒng)。 軸系將發(fā)動機發(fā)出的扭矩傳遞給推進器，同時又將推進器旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的軸向推力，反過來通過它傳給船體，使艦船在水中運動。它是主發(fā)動機和工作機之間必不可少的中間機構(gòu)，是推進裝置中重要的中間環(huán)節(jié)。通過它完成了能量的傳遞，實現(xiàn)了推進的使命：它把主機發(fā)出的動力傳給工作機，使之產(chǎn)生推力，又反過來將其推力傳給船體，而使艦船克服阻力而推進?？梢姡瑐鲃釉O(shè)備在推進裝置中的作用，猶如主機本身 的活塞、連桿、曲軸一樣的重要。在航行過程中，軸系承受繁重的工作，一端受發(fā)動機的扭矩，另一端又要承受作用在推進器上的阻力矩。 軸系的組成繪成一個簡圖如圖 31。軸系的組成原件包括：傳動軸（螺旋槳軸、尾軸、推力軸和中間軸）、支撐設(shè)備、連接設(shè)備、制動設(shè)備、防漏設(shè)備、離合變速設(shè)備等。這是一般的典型組成。由于艦船動力裝置的類型不同，軸系的具體組成原件便有所區(qū)別：如有些小艇其推力軸承往往與減速箱連在一起，某些情況可能有螺旋槳軸，而沒有中間軸，甚至推力軸，如軍艦雙槳裝置還設(shè)有輔助推力軸承以承受螺旋槳空轉(zhuǎn)時的推力，在潛艇上 還有推進電動機軸等等 [5]。 圖 31 軸系簡圖 江蘇科技大學南徐學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 14