【文章內容簡介】 單步退出：單步進入某循環(huán)或者自VI后，單擊此按鈕可使程序執(zhí)行完該循環(huán)或者子VI剩下的部分并跳出[7] 工具選板 在前面板和程序框圖中都可以看到工具選板。工具選板上的每一個工具都對應于鼠標的一個操作模式。光標對應于選板上所選擇的工具圖標。可選擇合適的工具對前面板和程序框圖上的對象進行操作和修改。 如果自動工具選擇已打開，當光標移動到前面板或程序框圖的對象上時，LabVIEW將自動從工具選板上選擇相應的工具。請打開工具選板，選擇查看工具選板。LabVIEW將記住工具選板的位置和大小，因此當LabVIEW重啟時選板的位置和大小保持不變。 。利用工具選板可以創(chuàng)建、修改LabVIEW中的對象，并對程序進行調試。工具選板是LabVIEW中對對象進行編輯的工具。圖27 工具選板 工具選板中各種不同工具的圖標及其相應的功能如下：v 自動/手動選擇切換，當按下自動選擇按鈕，鼠標經過前、后面板上的對象時，系統(tǒng)會自動選擇工具選板中相應的工具，方便用戶操作。當用戶選擇手動時，需要手動選擇工具選板中的相應工具v 操作工具，用來操縱前面板中的控制量和指示器。當用它指向數值或者字符量時，它會自動變成標簽工具v 位置、尺寸、選擇工具，用來選取對象，改變對象的位置和大小v 標簽工具，用于輸入標簽文本或者創(chuàng)建標簽v 連線工具，用于在后面板中連接兩個對象的數據端口，當用連線工具接近對象時，會顯示出其數據端口以供連線之用。如果打開了幫助窗口時，那么當用連線工具至于某連線上時，會在幫助窗口顯示其數據類型v 對象彈出菜單工具，當用該工具單擊某對象時，會彈出該對象的快捷菜單v 滾動窗口工具，使用該工具，無須滾動條就可以自由滾動整個圖形v 顏色設置工具，用來設置窗口對象的前景色和背景色[8] LabVIEW和數據采集數據采集是指從系統(tǒng)外部采集數據并進行轉換后傳輸到系統(tǒng)內部的過程，能夠提供這一功能的完整系統(tǒng)被稱為數據采集系統(tǒng)（Data Acquisition System）。一個通用DAQ測量系統(tǒng)其主要的測量任務實質上是由安裝在計算機上的軟件完成的，而DAQ硬件知識將輸入信號轉換成計算機所能操作的數字信號。這意味著一個DAQ設備能執(zhí)行多種測量任務，不同的測量任務僅僅是軟件的不同。[9]對于基于計算機的數據采集系統(tǒng)來說，所采集的數據信號一般為電信號（如電壓、電流等），所能處理的信號一般為數字信號，所以需要將外部的模擬物理量轉換為以電信號表示的數字量后交分析程序處理，這一轉換過程稱為模擬輸入；而有時系統(tǒng)需要向外部提供激勵，所以有的數據采集系統(tǒng)也提供模擬輸出功能，將內部的數字激勵信號轉換為模擬輸出信號。典型數據采集系統(tǒng)如圖28所示。[7]傳感器和變換器數據采集設備信號調理PC機軟件圖28 典型的基于PC的DAQ系統(tǒng)（1）傳感器和變換器 數據采集系統(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換為電信號，供數據采集系統(tǒng)進行采集和處理。常見的信號類型有5類，其中模擬信號包括直流（DC）信號、時域信號和頻域信號；數字信號包括通斷和脈沖序列兩種類型。對同一個信號可以采用多種測量角度。（2）信號調理從傳感器得到的信號可能會很微弱，或者包含大量噪聲，或者是非線性等，這種信號在進入采集卡之前必須經過信號調理。信號調理的方法主要包括放大、衰弱、隔離、多路復用、濾波、激勵和數字信號調理等。（3）數據采集設備數據采集設備的功能是將數據轉換為計算機課處理的數字信號，并傳遞到計算機中去。通常情況下數據采集設備是一個數據采集卡，與計算機的連接可以采用多種方式。NI的數據采集設備支持的總線類型包括PCI、PCI Express、PXI、PCMCIA、USB、CompactFlash、Ethernet以及火線等各種總線。數據采集卡的功能包括模擬輸入、模擬輸出、數字I/O、觸發(fā)采集和定時I/O。1　 模擬輸入 模擬輸入主要考慮的基本參數包括通道數、采樣速率、分辨率和輸入范圍等。通道數——對于采用單端和差分兩種輸入方式的設備，模擬輸入通道數可以分為單端輸入通道數和差分輸入通道數。在單端輸入中，輸入信號均以共同的地線為基準。對于差分輸入，每一個輸入信號都有自有的基準地線；由于共模噪聲可以被導線所消除，從而減小了噪聲誤差。采樣速率——這一參數決定了每秒鐘進行模數轉換的次數。一個高采樣速率可以在給定時間下采集更多數據，因此能更好地反映原始信號。分辨率——模數轉換器用來表示模擬信號的位數即是分辨率。分辨率越高，信號范圍被分割成的區(qū)間數目越多，因此，能探測到的電壓變量就越小。在恰當地設計模擬輸入電路其他部分的情況下，可以對模擬信號進行非常準確的數字化。輸入范圍——輸入范圍是ADC可以量化的最小和最大電壓。NI公司的多功能數據采集設備對量程范圍進行選擇，可以在不同輸入電壓下進行配置。2　 模擬輸出模擬輸出用來為數據采集系統(tǒng)提供激勵源。數模轉換器（DAC）的一些技術指標決定了所產生輸出信號的質量：穩(wěn)定時間、轉換速率和輸出分辨率。穩(wěn)定時間——穩(wěn)定時間是指輸出達到規(guī)定精度時所需要的時間。穩(wěn)定時間通常由電壓上的滿量程變化來規(guī)定。轉換速率——轉換速率是指數模轉換器所產生的輸出信號的最大變化速率。穩(wěn)定時間和轉換速率一起決定模數轉換器改變輸出信號值的最大變化速率。輸出分辨率——輸出分辨率與輸入分辨率相似，它是產生模擬輸出的數字碼的位數。較大的位數可以縮小輸出電壓增量的量值，因此可以產生更平滑的變化信號。對于要求動態(tài)范圍寬、增量小的模擬輸出應用，需要有高分辨率的電壓輸出。3　 觸發(fā)采集許多數據采集的應用過程需要基于一個外部事件啟動或停止一個數據采集的工作。數字觸發(fā)使用外部數字脈沖來同步采集與電壓生成。模擬觸發(fā)主要用于模擬輸入操作，當用一個輸入信號達到一個指定模擬電壓值時，根據相應的變化方向來啟動或停止數據采集的操作。NI公司為數據采集產品開發(fā)了RTSI總線。該總線使用一種定制的門陣列和一條帶形電纜，能在一塊數據采集卡上的多個功能之間或者兩塊甚至多塊數據采集卡之間發(fā)送定時和觸發(fā)信號。通過該總線，可以同步模數轉換、數模轉換、數字輸入、數字輸出和計數器/計時器的操作。4　 數字I/O（DIO）DIO接口經常被用來控制過程、產生測試波形、與外圍設備進行通信。在每一種情況下，最重要的參數有可應用的數字線的數目、在這些通路上能接收和提供數字數據的速率、通路的驅動能力。一個常見的DIO應用時傳送計算機和設備之間的數據，這些設備包括數據記錄器、數據處理器及打印機。5　 定時I/O 計數器/定時器在許多應用中具有很重要的作用，包括對數字時間產生次數的技術、數字脈沖計時以及產生方波和脈沖。應用一個計數器/計時器最重要的指標是分辨率和時鐘頻率。分辨率是計數器所應用的位數。越高的分辨率以為著計數器可以計數的位數越高。始時鐘頻率越高，計數器遞增得也越快，因此對于輸入可探測的信號頻率越高，對于輸出則可以產生更高頻率的脈沖和方波形。（4）PC與軟件 軟件使PC機和數據采集硬件形成一個完整的數據采集、分析和顯示系統(tǒng)。軟件層中的驅動軟件可以直接對數據采集硬件的寄存器編程，管理數據采集硬件的操作并把它和處理器中斷，DMA和內存這樣的計算機資源合在一起。驅動軟件隱藏了復雜的硬件底層編程細節(jié)，為用戶提供容易理解的接口[6]。第三章 機艙監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)組成，系統(tǒng)對船舶主柴油機、輔柴油機、電站、主鍋爐、輔鍋爐、齒輪箱等部分進行監(jiān)控，系統(tǒng)具體監(jiān)控量如表31所示[10]。表31 系統(tǒng)被監(jiān)測量監(jiān)測設備被監(jiān)測項目顯示性質主柴油機燃油進機壓力壓力4～20mA 重燃油油溫溫度PT100 高壓燃油管的泄漏開關量日用燃油柜油位開關量滑油進機壓力壓力4～20mA滑油濾器的前后壓差開關量滑油進機溫度溫度PT100 海水冷卻水壓力壓力4～20mA氣缸冷卻水進機壓力壓力4～20mA氣缸冷卻水出口溫度(總管)溫度 PT100 冷卻水膨脹箱水位開關量主關閉閥前的起動空氣壓力壓力 4～20mA 控制空氣壓力壓力4～20mA掃氣接收器溫度溫度 PT100 氣缸(1～4) 后的排氣溫度溫度PT100 輔柴油機滑油進機壓力壓力4～20mA滑油進機溫度開關量冷卻水出口溫度溫度熱電偶冷卻水壓力開關量高壓燃油管開關量日用燃油柜油位開關量冷卻水膨脹水箱水位開關量電站匯流排電壓電壓0～10V匯流排頻率頻率0～10V自動卸載開關量自動合閘開關量主開關自動脫扣開關量主鍋爐過熱器蒸汽出口壓力壓力4～20mA蒸汽出過熱器溫度溫度熱電偶減熱器蒸汽出口溫度溫度熱電偶鍋爐水位水位0～10V至燃燒器的燃油溫度溫度熱電偶至燃燒器的燃油壓力壓力4～20mA進入爐膛空氣壓力壓力4～20mA給水泵出水壓力壓力4～20mA給水艙水位 開關量鍋爐供水管開關量排煙溫度開關量輔鍋爐過熱器蒸汽出口壓力壓力4～20mA 鍋爐水位水位4～20mA至燃燒器的燃油溫度溫度熱電偶至燃燒器的燃油壓力壓力