液位采集,虛擬儀器

1、設(shè)計基于Labview 的溫液位采集控制器設(shè)計沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計題目：基于Labview的液位采集控制器設(shè)計 系 別 自控系 班級 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 職稱 課程設(shè)計進行地點： 任 務(wù) 下 達 時 間： 13年 3月4日起止日期： 13年3月4日起至13年3月8日止教研室主任 年 月 日批準(zhǔn)1.設(shè)計主要內(nèi)容及要求；設(shè)計基于Labview 的溫液位采集控制器設(shè)計。要求：1）掌握NI-DAQ使用方法。 2）了解液位測量及控制方法。3）搭建液位系統(tǒng)模型，編寫能控制此液位系統(tǒng)進出水、水平顯示、預(yù)警等信息的程序，繪出液位變化曲線。2.對設(shè)計論文撰寫內(nèi)容、格式、字?jǐn)?shù)的要求；（1）.課

2、程設(shè)計論文是體現(xiàn)和總結(jié)課程設(shè)計成果的載體，一般不應(yīng)少于3000字。（2）.學(xué)生應(yīng)撰寫的內(nèi)容為：中文摘要和關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻等。課程設(shè)計論文的結(jié)構(gòu)及各部分內(nèi)容要求可參照沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范執(zhí)行。應(yīng)做到文理通順，內(nèi)容正確完整，書寫工整，裝訂整齊。（3）.論文要求打印，打印時按沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范的要求進行打印。（4）. 課程設(shè)計論文裝訂順序為：封面、任務(wù)書、成績評審意見表、中文摘要和關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻。3.時間進度安排；順序階段日期計 劃 完 成 內(nèi) 容備注13月4日教師講解題目，學(xué)生查閱相關(guān)資料23月5日進行方案論證，確定程序流程，熟悉NI-D

3、AQ使用方法33月6日程序設(shè)計43月7日調(diào)試程序53月8日撰寫論文，成果驗收沈 陽 工 程 學(xué) 院 液位采集控制器 課程設(shè)計成績評定系（部）：自動控制工程系 班級 學(xué)生姓名： 指 導(dǎo) 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分調(diào)研論證能獨立查閱文獻,收集資料；能制定課程設(shè)計方案和日程安排。0.15432工作能力態(tài)度工作態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律，出勤情況是否良好，能夠獨立完成設(shè)計工作， 0.25432工作量按期圓滿完成規(guī)定的設(shè)計任務(wù)，工作量飽滿，難度適宜。0.25432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)

4、范。0.55432指導(dǎo)教師評審成績（加權(quán)分合計乘以12） 分加權(quán)分合計指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 年 月 日評 閱 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分查閱文獻查閱文獻有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力0.25432工作量工作量飽滿，難度適中。0.55432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.35432評閱教師評審成績（加權(quán)分合計乘以8）分加權(quán)分合計評 閱 教 師 簽 名： 年 月 日課 程 設(shè) 計 總 評 成 績分摘 要虛擬儀器就是通過虛擬的軟件來模仿實際或者操控實際的器件來運行，以

5、方便實際的需要。虛擬儀器課設(shè)中，我的課題是基于Labview的液位采集控制器設(shè)計 。課設(shè)之中用到了Labview，就必須了解它。LabVIEW 程序又稱虛擬儀器，即 VI，其外觀和操作類似于真實的物理儀器（如示波器和萬用表）。 LabVIEW 擁有一整套工具用于采集、分析、顯示和存儲數(shù)據(jù)，以及解決用戶編寫代碼過程中可能出現(xiàn)的問題。LabVIEW 提供眾多輸入控件和顯示控件用于創(chuàng)建用戶界面，即前面板。 輸入控件指旋鈕、按鈕、轉(zhuǎn)盤等輸入裝置。 顯示控件指圖形、指示燈等輸出顯示裝置。 創(chuàng)建用戶界面后，可添加各種 VI 和結(jié)構(gòu)作為代碼，從而控制前面板對象。 代碼在程序框圖中編寫。LabVIEW 不僅可

6、與數(shù)據(jù)采集、視覺、運動控制設(shè)備等硬件進行通信，還可與 GPIB、 PXI、 VXI、 RS232 以及 RS485 等儀器通信。因為液位采集在十幾種多方面使用，比如說汽車的油量、三峽大壩的水位以及水箱的水量等等被廣泛使用，故而液位測量就有了液位采集控制器設(shè)計，我的課設(shè)要求是 1）掌握NI-DAQ使用方法。2）了解液位測量及控制方法。3）搭建液位系統(tǒng)模型，編寫能控制此液位系統(tǒng)進出水、水平顯示、預(yù)警等信息的程序，繪出液位變化曲線。虛擬儀器用軟件中的虛擬器件代替實物實現(xiàn)了液位的檢測，并且在超過最低警戒和最高境界的時候加水和出水，完全符合實際生活中的狀況。當(dāng)然當(dāng)今社會的發(fā)展不僅僅局限于單方面，故而在觀

7、察液位變化和調(diào)節(jié)水量的同時還要檢測水文變化，所以就少不了添加波形顯示控件顯示水文變化。Labview所顯示的東西很直觀，就如我的課設(shè)之中，用數(shù)值顯示控件來代替液位器，用波形顯示控件代替水文波形圖。關(guān)鍵詞 Labview 液位采集控制器 虛擬儀器 目 錄1設(shè)計任務(wù)描述11.1設(shè)計課題11.2設(shè)計要求12設(shè)計思路23設(shè)計框圖34各部分程序設(shè)計及參數(shù)44.1 數(shù)據(jù)采集44.2 低于警戒水位44.3 正常水位54.4 高于警戒水位65工作過程分析86主要器件介紹9總 結(jié)10致 謝11參考文獻12121設(shè)計任務(wù)描述1.1設(shè)計課題設(shè)計基于Labview 的溫液位采集控制器設(shè)計1.2設(shè)計要求1）掌握NI-D

8、AQ使用方法。2）了解液位測量及控制方法。3）搭建液位系統(tǒng)模型，編寫能控制此液位系統(tǒng)進出水、水平顯示、預(yù)警等信息的程序，繪出液位變化曲線。2設(shè)計思路從資料得知LabVIEW 程序又稱虛擬儀器，即 VI，其外觀和操作類似于真實的物理儀器（如示波器和萬用表）。 LabVIEW 擁有一整套工具用于采集、分析、顯示和存儲數(shù)據(jù)，以及解決用戶編寫代碼過程中可能出現(xiàn)的問題。LabVIEW 提供眾多輸入控件和顯示控件用于創(chuàng)建用戶界面，即前面板。 輸入控件指旋鈕、按鈕、轉(zhuǎn)盤等輸入裝置。 顯示控件指圖形、指示燈等輸出顯示裝置。 創(chuàng)建用戶界面后，可添加各種 VI 和結(jié)構(gòu)作為代碼，從而控制前面板對象。 代碼在程序框圖

9、中編寫。LabVIEW 不僅可與數(shù)據(jù)采集、視覺、運動控制設(shè)備等硬件進行通信，還可與 GPIB、 PXI、 VXI、 RS232 以及 RS485 等儀器通信。從拿到這個課題之后，我分析了課設(shè)的要求，就是三點：1）掌握NI-DAQ使用方法。2）了解液位測量及控制方法。3）搭建液位系統(tǒng)模型，編寫能控制此液位系統(tǒng)進出水、水平顯示、預(yù)警等信息的程序，繪出液位變化曲線。既然要使用NI-DAQ，則就將其作為數(shù)據(jù)采集器，用電壓來代替液位的變化，調(diào)節(jié)電壓的變化來代替水位的變化。而水位的情況有三中，其一就是低于警戒水位，其二就是正常水位，那其三就是超過警戒水位，因而需要條件結(jié)構(gòu)，條件結(jié)構(gòu)分為三部分代替三種情況，

10、在低于警戒水位時顯示低于警戒并報警加水一直加到正常水位；當(dāng)水位正常時，屏幕顯示水位正常;當(dāng)水位超過水位警戒時提示水位超過警戒，并且報警放水到正常水位。以上是三種條件的選擇，則在后面板上選擇條件結(jié)構(gòu)，并且按照以上方式連接。在三種情況中有兩種情況需要調(diào)節(jié)，在水位超高或者低于警戒水位是調(diào)節(jié)，并且在前面板中顯示出來，用圖形和數(shù)字雙重顯示更符合實際，要想在液位器中顯示液位的變化，就需要用循環(huán)結(jié)構(gòu)，使得液位中的數(shù)值不斷的加或者減一直到液位正常。在要求中還要求加液位的變化，故而在采集信息或用波形圖來表示。我們用DAQ采集的數(shù)據(jù)是一組數(shù)據(jù)，故而在使用的時候須要選出適合的數(shù)據(jù)來用，故而采用了平均值。以上就是我的

11、設(shè)計過程，選擇結(jié)構(gòu)三種情況代替三種液位，并且用循環(huán)結(jié)構(gòu)來加水和出水。 3設(shè)計框圖采集數(shù)據(jù)選擇 低于警 戒水位正常 高于警戒水位報警，加水 正常顯示 報警，出水顯示水文圖4各部分程序設(shè)計及參數(shù)4.1 數(shù)據(jù)采集 用DAQ來采集電壓來代替液位的變換，因為電壓的取值范圍在0到5V范圍之內(nèi)，故而將采集的數(shù)據(jù)乘以200，然后選擇最小值作為液位的標(biāo)準(zhǔn)。4.2 低于警戒水位用選擇結(jié)構(gòu)來表示三種情況，以上是低于警戒水位，當(dāng)發(fā)生這種情況時，低水位警戒報警，并且進行加水，因為要觀察水位的變化，故而用循環(huán)結(jié)構(gòu)和移位寄存器來不斷的加水，又有條件結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)運行速度快，故而加10毫秒延時以觀察液位變化。以下是加水過程和

12、當(dāng)前狀況的水文變化 4.3 正常水位條件結(jié)構(gòu)中在200到800之間是正常水位，不需要加水或者出水，只需在前面板上顯示水位正常，就如以下圖4.4 高于警戒水位當(dāng)水位高于800時，超過了水位警戒，在實際中就會出現(xiàn)危險，故而就必須放掉一部分水，一直降到正常水位，故而我在設(shè)計的時候我在出現(xiàn)這種情況的時候就會報警，并且降低數(shù)據(jù)如以下操作 水位隨著水量的減少而降低，一直達到正常水位，也就是液位降到圖中的200到800之間5工作過程分析我在寫報告時，我的課設(shè)內(nèi)容已經(jīng)完成，這里也加入了一部分感慨。首先得到這個課題后我加以分析，課題內(nèi)容：設(shè)計基于Labview 的溫液位采集控制器設(shè)計.要求1）掌握NI-DAQ使

13、用方法。 2）了解液位測量及控制方法。3）搭建液位系統(tǒng)模型，編寫能控制此液位系統(tǒng)進出水、水平顯示、預(yù)警等信息的程序，繪出液位變化曲線。既然要使用NI-DAQ，則就將其作為數(shù)據(jù)采集器，用電壓來代替液位的變化，調(diào)節(jié)電壓的變化來代替水位的變化。而水位的情況有三中，其一就是低于警戒水位，其二就是正常水位，那其三就是超過警戒水位，因而需要條件結(jié)構(gòu)，條件結(jié)構(gòu)分為三部分代替三種情況，在低于警戒水位時顯示低于警戒并報警加水一直加到正常水位；當(dāng)水位正常時，屏幕顯示水位正常;當(dāng)水位超過水位警戒時提示水位超過警戒，并且報警放水到正常水位。以上是三種條件的選擇，則在后面板上選擇條件結(jié)構(gòu)，并且按照以上方式連接。在三種情

14、況中有兩種情況需要調(diào)節(jié)，在水位超高或者低于警戒水位是調(diào)節(jié)，并且在前面板中顯示出來，用圖形和數(shù)字雙重顯示更符合實際，要想在液位器中顯示液位的變化，就需要用循環(huán)結(jié)構(gòu)，使得液位中的數(shù)值不斷的加或者減一直到液位正常。在要求中還要求加液位的變化，故而在采集信息或用波形圖來表示。我們用DAQ采集的數(shù)據(jù)是一組數(shù)據(jù)，故而在使用的時候須要選出適合的數(shù)據(jù)來用，故而采用了平均值，當(dāng)然，這只是思路，如果要正真按照自己的意愿運行還要進行實際操作，我用NI-DAQ采集數(shù)據(jù)，故而在函數(shù)選板中選擇DAQ助手，選擇電壓作為數(shù)據(jù)采集的對象，調(diào)節(jié)電壓的大小最為液位。在采集一組數(shù)據(jù)之后用選擇結(jié)構(gòu)來表示三種情況，以上是低于警戒水位，當(dāng)

15、發(fā)生這種情況時，低水位警戒報警，并且進行加水，因為要觀察水位的變化，故而用循環(huán)結(jié)構(gòu)和移位寄存器來不斷的加水，又有條件結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)運行速度快，故而加10毫秒延時以觀察液位變化。以下是加水過程和當(dāng)前狀況的水文變化。 條件結(jié)構(gòu)中在200到800之間是正常水位，不需要加水或者出水，只需在前面板上顯示水位正常；當(dāng)水位高于800時，超過了水位警戒，在實際中就會出現(xiàn)危險，故而就必須放掉一部分水，一直降到正常水位，故而我在設(shè)計的時候我在出現(xiàn)這種情況的時候就會報警。在我一開始的時候我就用這種思路去完成，但是當(dāng)出現(xiàn)兩個循環(huán)結(jié)構(gòu)的時候就會出現(xiàn)同時加水和出水的情況，無法于實際同步，仔細(xì)研究之后我就改變了循環(huán)體的位置

16、，將其放入條件結(jié)構(gòu)之中，只有在符合條件的時候才會出現(xiàn)相應(yīng)的加水或者出水，完全符合實際。我曾也嘗試不用循環(huán)結(jié)構(gòu)和條件結(jié)構(gòu)，但是都以失敗告終。就在后來的時候我有出現(xiàn)了問題，就是液位的變換無法在同一個液位器上顯示，所以我就用了三個液位表示三種情況，后來發(fā)現(xiàn)只要將一個液位產(chǎn)生局部變量就可以實現(xiàn)在同一個液位器上顯示變化的液位。之后我終于完成了我的課設(shè)，符合了我思路中的情況。6主要器件介紹一、簡介DAQ是行業(yè)術(shù)語名詞。廣泛應(yīng)用于電子、信息、科技、檢測、試驗領(lǐng)域。二、名詞解釋DAQ是英文Data Acquisition （數(shù)據(jù)采集）的縮寫。 數(shù)據(jù)采集（DAQ）是指測量：電壓、電流、溫度、壓力、聲音

17、、編碼數(shù)據(jù)等電氣或物理現(xiàn)象的過程。三、相關(guān)名詞數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)： Data Acquisition System監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集 SCADA：Supervisory control and data數(shù)據(jù)采集卡 ：Data Acquisition Board；DAQ Card數(shù)據(jù)采集設(shè)備：計 data acquisition equipment；DAQ；計 DAE DataAcquisitionEquipment；DAF DataAcquisitionFacility數(shù)據(jù)采集中心：data acquisition center；DAC Data Acquisition Center

18、；data acquisation center；data acquisition center DAC數(shù)據(jù)采集控制器：data acquisition controller；DAC Data Acquisition Controller；四、應(yīng)用領(lǐng)域1、Measure & Visualize  2、Data Logging3、Control4、Test Automation5、Monitoring6、Prototyping五、代表應(yīng)用1、NI DAQ：模擬、數(shù)字、頻率、PWM信號采集。12、King's DAQ：不局限于從檢驗儀器中取出檢測結(jié)果，還包括對實

19、驗室的其他信息如環(huán)境、樣品流轉(zhuǎn)追蹤等信息的自動采集。23、長鑠科技：銀行柜員操作信息采集DAQ。34、泛華測控：數(shù)據(jù)采集設(shè)備、無線數(shù)采平臺、數(shù)據(jù)采集軟件?？?結(jié)經(jīng)過一周的實訓(xùn)，我獲得了不少的東西在這兩個星期的課程設(shè)計我學(xué)習(xí)了很多東西，一開始，我自己一個人蒙頭操作，雖然有點成就，但是因為自身的缺點和知識的不熟練，中間出現(xiàn)好多錯誤，后來在聽取他人的建議之后，我和組員們一起討論、一起調(diào)試程序終于完成了此次課設(shè)。我了解到合作的重要意義，以后不論做什么，都要學(xué)會合作。就如一開始的時候我就用這種思路去完成，但是當(dāng)出現(xiàn)兩個循環(huán)結(jié)構(gòu)的時候就會出現(xiàn)同時加水和出水的情況，無法于實際同步，仔細(xì)研究之后我就改變了循環(huán)

20、體的位置，將其放入條件結(jié)構(gòu)之中，只有在符合條件的時候才會出現(xiàn)相應(yīng)的加水或者出水，完全符合實際。我曾也嘗試不用循環(huán)結(jié)構(gòu)和條件結(jié)構(gòu)，但是都以失敗告終。就在后來的時候我有出現(xiàn)了問題，就是液位的變換無法在同一個液位器上顯示，所以我就用了三個液位表示三種情況，后來發(fā)現(xiàn)只要將一個液位產(chǎn)生局部變量就可以實現(xiàn)在同一個液位器上顯示變化的液位。在于同學(xué)們的討論中的出水位的情況有三中，其一就是低于警戒水位，其二就是正常水位，那其三就是超過警戒水位，因而需要條件結(jié)構(gòu)，條件結(jié)構(gòu)分為三部分代替三種情況，在低于警戒水位時顯示低于警戒并報警加水一直加到正常水位；當(dāng)水位正常時，屏幕顯示水位正常;當(dāng)水位超過水位警戒時提示水位超過

21、警戒，并且報警放水到正常水位。以上是三種條件的選擇，則在后面板上選擇條件結(jié)構(gòu)，并且按照以上方式連接。在三種情況中有兩種情況需要調(diào)節(jié)，在水位超高或者低于警戒水位是調(diào)節(jié)，并且在前面板中顯示出來，用圖形和數(shù)字雙重顯示更符合實際，要想在液位器中顯示液位的變化，就需要用循環(huán)結(jié)構(gòu)，使得液位中的數(shù)值不斷的加或者減一直到液位正常在要求中還要求加液位的變化，故而在采集信息或用波形圖來表示。我們用DAQ采集的數(shù)據(jù)是一組數(shù)據(jù)，故而在使用的時候須要選出適合的數(shù)據(jù)來用，故而采用了平均值，當(dāng)然，這只是思路，如果要正真按照自己的意愿運行還要進行實際操作，我用NI-DAQ采集數(shù)據(jù)，故而在函數(shù)選板中選擇DAQ助手，選擇電壓作為

22、數(shù)據(jù)采集的對象，調(diào)節(jié)電壓的大小最為液位。在采集一組數(shù)據(jù)之后用選擇結(jié)構(gòu)來表示三種情況，以上是低于警戒水位，當(dāng)發(fā)生這種情況時，低水位警戒報警，并且進行加水，因為要觀察水位的變化，故而用循環(huán)結(jié)構(gòu)和移位寄存器來不斷的加水，又有條件結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)運行速度快，故而加10毫秒延時以觀察液位變化。以下是加水過程和當(dāng)前狀況的水文變化。 條件結(jié)構(gòu)中在200到800之間是正常水位，不需要加水或者出水，只需在前面板上顯示水位正常；當(dāng)水位高于800時，超過了水位警戒，在實際中就會出現(xiàn)危險，故而就必須放掉一部分水，一直降到正常水位，故而我在設(shè)計的時候我在出現(xiàn)這種情況的時候就會報警。從這次的課設(shè)之中我不僅學(xué)會了如何去完成任務(wù)還學(xué)會了如何去共事和與別人的相處，每一個人的能力都是有限的，要學(xué)會合作與相處。 致 謝經(jīng)過一周的辛苦努力，在這次課程設(shè)計中，學(xué)到了很多，體會也很多。無論是單片機的機構(gòu)，還是程序的思路，或是語句的對與錯。都有了深入的了解。在這兩個星期的課程設(shè)計我學(xué)習(xí)了很多東西，一開始，就我自己一個人，雖然有點成就，但是因為自身的缺點和知識的不熟練，中間出現(xiàn)好多錯誤，后來在聽取他人的建議之后，