冷庫檢測(cè)與控制系統(tǒng)

1、何“z翁晳科信學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說明書 （2015/2016 學(xué)年第一學(xué)期） 課程名稱:測(cè)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 題 目：冷庫檢測(cè)與控制系統(tǒng) 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 扌旨導(dǎo)教師 :苗敬禾H 王艷芬王立國_ 設(shè)計(jì)周數(shù)：2周 設(shè)計(jì)成績(jī) ： 2015年 1月 8日 目 錄 1）設(shè)計(jì)任務(wù)和目的 2 2）原始數(shù)據(jù)及主要任務(wù)2 3 ）技術(shù)要求3 4 ）設(shè)計(jì)原理3 5） 數(shù)據(jù)采集卡3 6） 上位機(jī)LabVIEW 前面板與程序框圖 4 7）3.4 測(cè)試4 8）總結(jié)5 課設(shè)目的 在現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中，我們經(jīng)常會(huì)采用上位機(jī)和下位機(jī)的開發(fā)控制模式。下位機(jī)主要是用 來采集數(shù)據(jù)，可以通過嵌入式控制器、單片機(jī)控制器、P

2、LC等來實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)主要是圖形界 面，用來實(shí)時(shí)顯示采集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及處理，同時(shí)可以控制下位機(jī)。上位機(jī)的實(shí)現(xiàn) 可以通過各種高級(jí)語言，比如VB、Delphi等以及NI公司的圖形化虛擬儀器軟件開發(fā)環(huán)境 LabVIEW.由于LabVIEW 采用的是圖形化的編程方法，所以無論你是否有過編程經(jīng)驗(yàn)，都 可以快速、高效地設(shè)計(jì)用戶界面，實(shí)現(xiàn)與控制硬件的通信，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。如今 LabVIEW 已經(jīng)滲透到工業(yè)測(cè)量的各個(gè)領(lǐng)域，與此同時(shí)在嵌入式、FPGA、DSP、實(shí)時(shí)控制等 領(lǐng)域也發(fā)揮著巨大的作用。 本課程設(shè)計(jì)要求在修完虛擬儀器程序設(shè)計(jì)技術(shù)課程后，運(yùn)用LabVIEW 組態(tài)軟件， 結(jié)合一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，

3、完成該控制系統(tǒng)的上位機(jī)LabVIEW 組態(tài)設(shè)計(jì)。使學(xué)生掌握監(jiān)控軟 件的設(shè)計(jì)和編程方法，得到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，以及編寫設(shè)計(jì)技術(shù)文件的初步 訓(xùn)練。為從事計(jì)算機(jī)控制方面的工作打下一定基礎(chǔ)。 1. 原始數(shù)據(jù)及主要任務(wù) 對(duì)冷庫中的溫度，濕度以及C02濃度等控制指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與控制，軟件部分使用 LabVIEW虛擬儀器編程語言設(shè)計(jì)程序。并了解硬件部分中多功能數(shù)據(jù)采集卡控制模擬多路 開關(guān)的切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)多路控制指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與控制。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行模擬試 驗(yàn)。最后對(duì)本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。 2. 技術(shù)要求 （1）分系統(tǒng)主要是對(duì)冷庫中的溫度、濕度和二氧化碳濃度等參量進(jìn)行檢測(cè)和

4、控制、實(shí) 現(xiàn)相應(yīng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)圖形顯示和模擬儀表顯示。 （2）通過數(shù)據(jù)采集卡和硬件接口電路來基本搭建硬件平臺(tái)，軟件開發(fā)環(huán)境采用美國 NI公司的虛擬儀器編程語言 LabVIEW。 （3）要求系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，使用方便，滿足用戶要求。 （4 ）課程設(shè)計(jì)報(bào)告書寫規(guī)范、文字通順、圖表清晰、數(shù)據(jù)完整、結(jié)論明確。 3. 課程設(shè)計(jì)正文 3.1設(shè)計(jì)原理 本設(shè)計(jì)是要實(shí)現(xiàn)用一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)和一個(gè)數(shù)據(jù)采集卡來實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)冷藏室的溫度、濕 度、C02 濃度的檢測(cè)和監(jiān)控。它采用計(jì)算機(jī)分時(shí)系統(tǒng)中給多任務(wù)和各個(gè)任務(wù)分配時(shí)間片的原理， 來實(shí)現(xiàn)用一個(gè)計(jì)算機(jī)和一個(gè)數(shù)據(jù)采集卡對(duì)多個(gè)冷藏室中的溫度、濕度、C02濃度進(jìn)行檢測(cè) 和控制。通過多路模擬

5、開關(guān)實(shí)現(xiàn)各個(gè)硬件數(shù)據(jù)通道之間的切換，達(dá)到各個(gè)通道分時(shí)間片采樣 和控制的目的。 3.2數(shù)據(jù)采集卡 該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡采用北京阿爾泰科貿(mào)有限公司的PCI2003數(shù)據(jù)采集卡。它有單端 16路（即雙端8路）12位的A/D通道，12位的兩路D/A通道和開關(guān)量輸入輸出通道各 16路。模擬通道輸入的方式為模擬電壓雙端輸入的方式，因?yàn)殡p端接法的抗共模干擾的能 力強(qiáng)，可以有效抑制共模干擾信號(hào)，適合采集小信號(hào)，提高采集精度。 3.3上位機(jī)LabVIEW 前面板與程序框圖 （1）相關(guān)函數(shù)介紹 在做LabVIEW 串口通信的時(shí)候首先要安裝VISA驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)可以從網(wǎng)上下載。 LabVIEW 對(duì)串口的操作主要是讀操作和寫

6、操作。本實(shí)例主要是接受數(shù)據(jù)，也就是讀操作， 在這里首先介紹一下與此實(shí)例相關(guān)控件和函數(shù)。 VISA資源名稱 在“新式”控件選項(xiàng)卡下“ I/O ”子選項(xiàng)卡下有“ VISA資源名稱”控件。安裝好 VISA驅(qū)動(dòng)后，與硬件連接好后，該控件下可以列出相應(yīng)的 COM 口，可以選擇合適的COM 口。 VISA配置串口函數(shù) 該函數(shù)位于函數(shù)選項(xiàng)卡下的“儀器I/O ” 子選項(xiàng)卡下，主要用來對(duì)串口進(jìn)行參數(shù)配置，包括波特率、數(shù)據(jù)比特、奇偶校驗(yàn)等。 VISA讀取和VISA關(guān)閉函數(shù) VISA讀取函數(shù)的功能是從 VISA資源名稱所指定的設(shè)備或接口中讀取指定數(shù)量的 字節(jié)，并將數(shù)據(jù)返回至讀取緩沖區(qū)。VISA關(guān)閉函數(shù)的功能是關(guān)閉V

7、ISA資源名稱指定的設(shè) 備會(huì)話句柄或事件對(duì)象。 （2 ）程序框圖設(shè)計(jì) 程序框圖設(shè)計(jì)如圖1所示。 匚6詼里上眼 匚02沐畫上 ;a庫上卑 毘匿上眼 stop |TOP| 口 g、 T.闆 a 學(xué)1 ；ssra P23?度下很CO2lST；S滾下股 .3STES 溫度和良艱蝦限 3.4測(cè)試 將硬件連接好后，上電，下載程序，運(yùn)行l(wèi)abVIEW,當(dāng)co2濃度高于co2濃度上限時(shí), co2濃度上限燈亮，當(dāng)co2濃度低于co2濃度下限時(shí)co2濃度下限燈亮。當(dāng)濕度高于濕度 上限時(shí)，濕度上限燈亮，當(dāng)濕度低于濕度下限時(shí)，濕度下限燈亮。當(dāng)溫度高于溫度上限時(shí), 溫度上限燈亮，當(dāng)溫度低于溫度下限時(shí)，溫度下限燈亮。 J

8、1J也也 世JI *咄 ca2_s IBB 0.DWZ5 他11 0.0005 M nD oj 7 F陰 、 -0.00015 ftCWS (XOTCMi O.W02-1 _D.M05 -5E-5 D.00010.DD06 04 &-5 0,6 陽 h、f 0.7 0.2-/V-0.8 01/ d 1 總結(jié)： 在此次課程設(shè)計(jì)中，我們收獲了喜悅也遭受過挫折。當(dāng)我們經(jīng)過合作最終一 一解決了遇到的所有問題，我們感到無比的高興，信心倍增。但當(dāng)我們暫時(shí)沒有 想到解決方法時(shí)，我們也經(jīng)歷了情緒低落的時(shí)候。 不過我們沒有氣餒，而是齊心 協(xié)力最終順利完成了此次課程設(shè)計(jì)。 通過此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)高頻電子線路方面的知識(shí)， 在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題， 但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢 查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。 實(shí) 踐出真